সৃজনশীলঃ ‘A ও B…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০১৯ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

পরমাণুর ইলেকট্রনগুলো উহার অরবিটালে শক্তির উচ্চক্রম অনুসারে প্রবেশ করে। অর্থাৎ যে অরবিটালটির শক্তি (Energy) কম সেই অরবিটালটি পূর্ণ হবার পর উচ্চ শক্তির অরবিটালে ইলেকট্রন প্রবেশ করবে। এ নীতিকে আউফবাউ নীতি বলে।

উদ্দীপক অনুসারে, B মৌলটি হলো অক্সিজেন (O)। অর্থাৎ H₂B যৌগটি হলো H₂O

কক্ষতাপমাত্রায় H₂O যৌগের ভৌত অবস্থা হলো পানি ও 0^o C তাপমাত্রায় ভৌত অবস্থা হলো বরফ। একই উপাদানে তৈরি পানির চেয়ে বরফের ঘনত্ব কম হয়। এর কারণ নিম্নরূপ- পানির অণুসমূহ H-বন্ধন দ্বারা সংযোজিত হয়ে বিরাট আণবিক গুচ্ছ তৈরি করে। এক্ষেত্রে প্রতিটি পানির অণু দুটি সমযোজী (O-H) ও একটি হাইড্রোজেন কখন (O---- H) দ্বারা আবদ্ধ হয়ে তরল অবস্থা প্রদর্শন করে।

অন্যদিকে, বরফের গঠনে একটি HO অণুর O পরমাণু দুটি মুক্তজোড় ইলেকট্রন ব্যবহার করে প্রতিবেশী দুটি H₂O অপুর সাথে দুটি H বন্ধন গঠন করে। এভাবে বরফে পানির অণুস্থ প্রতিটি অক্সিজেন পরমাণু মোট চারটি হাইড্রোজেনের সাথে চতুস্তলকীয় আকারে 109.5° কোণে যুক্ত থাকে। এদের। মধ্যে দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু সমযোজী বন্ধনে এবং অপর দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু H-বন্ধনের মাধ্যমে যুক্ত থাকে। দুর্বল বন্ধনের কারণে হাইড্রোজেন বন্ধনের দৈর্ঘ্য পূর্ণশক্তিসম্পন্ন সমযোজী বন্ধনের দৈর্ঘ্য অপেক্ষা বড় হয়। এ কারণে তরল পানি অপেক্ষা বরফ অবস্থায় পানির অণুগুলো দূরে দূরে অবস্থান করায় বরফের ঘনত্ব কম হয়।

উদ্দীপকের A ও B মৌলদ্বয় যথাক্রমে নাইট্রোজেন (N) ও অক্সিজেন (O)। এদের হাইড্রাইড যৌগদ্বয় যথাক্রমে অ্যামোনিয়া (NH₃) ও পানি (H₂O)।

NH₃ অণুর আকৃতি : NH₃ এর কেন্দ্রীয় পরমাণু N এর সংকরণ sp³ প্রকারের। এর sp³ সংকরণের ফরে চারটি সমতুল্য সংকর অরবিটাল সৃষ্টি হয়। এ চারটি sp³ সংকর অরবিটালের তিনটি অরবিটাল হাইড্রোজেনের 1s¹ অরবিটাল দ্বারা অধিক্রমিত হবে এবং চতুর্থ অরবিটালে একজোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন থাকবে। এ কারণে NH₃ অণুর আকৃতি sp³ সংকরণ হওয়া সত্ত্বেও ত্রিকোণাকার পিরামিডীয় এবং লোনপেয়ার ও বন্ডপেয়ার বিকর্ষণ এর কারণে বন্ধন কোণ চতুস্তলকের বন্ধন কোণ 109⁰28' অপেক্ষা তত্ত্বীয়ভাবে কম হবে। NH₃ অণুস্থ <HNH কোণের পরীক্ষালব্ধ মান 107° হয়।

H₂O অণুর আকৃতি : H₂O এর কেন্দ্রীয় পরমাণু অক্সিজেনের সংকরণ sp' প্রকারের। চারটি sp সংকর অরবিটালের দুটি অরবিটাল H₂O অণুস্থ দুটি H পরমাণুর 1s¹ অরবিটালের সাথে অধিক্রমিত হবে এবং অবশিষ্ট দুটি sp³ অরবিটালে অক্সিজেনের দুজোড়া নিঃসঙ্গ মুক্ত ইলেকট্রন অবস্থান করবে। ফলে H₂O অণুর আকৃতি চতুস্তলকীয় না হয়ে ইংরেজি V অক্ষরের অনুরূপ হবে এবং <HOH বন্ধন কোণ 109⁰28' এর অনেক নিচে 104.5° হয়। এখানে লোনপেয়ার- লোনপেয়ার বিকর্ষণ ঘটে।