সৃজনশীলঃ ‘…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০১৭ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

Cr এর পারমাণবিক সংখ্যা 24। Cr-এর ইলেকট্রন বিন্যাসে শেষ ইলেকট্রন d অরবিটালে প্রবেশ করে। Cr এর আগের মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস,

$1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{3}4s^2$ 

তাহলে নিয়ম অনুযায়ী Cr এর 3d হওয়ার কথা। কিন্তু আমরা জানি যে, অর্ধপূর্ণ ও পূর্ণ অরবিটালগুলো স্থিতিশীল। এই স্থিতিশীলতা অর্জনের লক্ষ্যে তাই Cr এর ইলেকট্রন বিন্যাসের ক্ষেত্রে 3d⁴ কনফিগারেশন না হয়ে 3d⁵ হয় ও 4s কনফিগারেশন এ 4s¹ হয়ে যায়।

${}_{24}\mathrm{Cr}\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{5}4s^1$

এজন্য Cr ব্যতিক্রমধর্মী ইলেকট্রন বিন্যাস দেখায়।

প্রদত্ত A ও C মৌলের বহিঃস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস যথাক্রমে 3d⁶ 4s²ও 3s²3p⁵। সুতরাং A মৌলটি হলো Fe এবং C মৌলটি হলো CI। সুতরাং AC₂ যৌগটি হলো FeCl₂ ও AC₃ যৌগটি হলো FeCl₃ | FeCl₂ ও FeCl₃ যৌগদ্বয়ের মধ্যে কোনটি অধিক আয়নিক ফাজানের নিয়ম অনুসারে ব্যাখ্যা করা যায়। ফাজানের নীতি হলো-

i. ক্যাটায়নের আকার ক্ষুদ্র হলে

ii. অ্যানায়নের আকার বড়ো হলে

iii. ক্যাটায়নের d ও f অরবিটালে ইলেকট্রন থাকলে

iv. ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের চার্জ অধিক হলে যৌগে পোলারায়নের মাত্রা অধিক হবে। যে যৌগে পোলারায়নের মাত্রা যত অধিক হয় সে যৌগে সমযোজী বৈশিষ্ট্য তত অধিক হয়।

FeCl₂ যৌগের ক্যাটায়ন Fe²⁺ ও অ্যানায়ন CI। আবার, FeCl₃ যৌগে ক্যাটায়ন Fe³⁺ ও অ্যানায়ন CI^-। FeCl₃ যৌগের Fe³⁺ এর চার্জ FeCl₂ এর Fe²⁺ অপেক্ষা বেশি। তাই FeCl₂এর থেকে FeCl₃ তে Fe³⁺ ও Cl^- যখন নিকটে আসে তখন Fe³⁺ দ্বারা CI^- এর ইলেকট্রন মেঘের বিকৃতি বা পোলারায়ন বেশি ঘটে। কারণ আমরা জানি, ফাযানের নীতি অনুসারে চার্জ যত বেশি হয় পোলারায়ন তত বেশি হয় ও যৌগ তত বেশি সমযোজী বৈশিষ্ট্য দেখায়।

সুতরাং বলা যায় ফাযানের নীতি অনুসরণ করে প্রদত্ত যৌগে বিদ্যমান ক্যাটায়নের চার্জ বিবেচনা করে যৌগদ্বয়ের মধ্যে সমযোজী বৈশিষ্ট্যের তুলনা করা হয়। তাই Fe³+ আয়নের চার্জ Fe²⁺ এর চেয়ে বেশি হওয়ায় FeCl₂ও FeCl₃ এর মধ্যে FeCl₃ বেশি সমযোজী।

উদ্দীপকের A মৌলটির বহিঃস্থ ইলেকট্রন বিন্যাস 3d⁶ 4s²। ইলেকট্রন বিন্যাস অনুযায়ী A মৌলটি হলো Fe। সুতরাং Fe, d ব্লক মৌল এবং অবস্থান্তর মৌলের বৈশিষ্ট্যানুসারে এর সুস্থিত আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাসে d অরবিটাল আংশিক পূর্ণ থাকে। তাই একই সাথে Fe অবস্থান্তর মৌলও। আমরা জানি যে, সাধারণত অবস্থান্তর মৌলসমূহ রঙিন যৌগ গঠন করে।Fe^- এ সাধারণভাবে পাঁচটি d অরবিটাল সমশক্তিস্তরে অবস্থান করে। একে ডিজেনারেট অবস্থা বলা হয়। কিন্তু যখনই কোনো লিগ্যান্ড যুক্ত হওয়ার জন্য এই d-অরবিটাল এর নিকটে আসে তখন এ অরবিটাল এ বর্তমান ইলেকট্রন ও লিগ্যান্ডের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়ের মধ্যে বিকর্ষণ ঘটে। এ বিকর্ষণ বলের প্রভাবে d-অরবিটাল এর মধ্যে শক্তির পার্থক্য ঘটে এবং নন ডিজেনারেট অবস্থার সৃষ্টি হয়। এ অবস্থায় শক্তির পার্থক্য (ΔΕ) ঘটে। এ ∆E এর মান যদি দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সীমার মধ্যে পড়ে, তবে d orbital এর ইলেকট্রন ঐ আলো শোষণ করে।আলোর সংশ্লিষ্ট তরঙ্গ Fe এর আয়ন দ্বারা শোষিত হয় এবং এর সম্পূরক আলো বিকিরিত হয়। বিকিরিত সম্পূরক আলোর বর্ণটিই হবে যৌগটির বর্ণ। আর এভাবেই সৃষ্ট শক্তির পার্থক্য যখন দৃশ্যমান আলোর সীমার মধ্যে থাকে তখনই প্রদত্ত যৌগ বর্ণ প্রদর্শন করে। তাই Fe রঙিন যৌগ গঠন করে।