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

CaCl₂  ও AlCl₃ এর মধ্যে Al³⁺ এর চার্জ Ca²+ অপেক্ষা বেশি। সুতরাং ফাজানের নীতি অনুসারে AlCl₃ এর সমযোজী বৈশিষ্ট্য CaCl₂  অপেক্ষা বেশি ও Al³⁺ কর্তৃক Cl আয়নের পোলারায়নও বেশি হয়। অপরদিকে, CaCl₂  এর আয়নিক বৈশিষ্ট্য বেশি বলে পানিতে এর Ca²⁺ এবং Cl^- পানির বিপরীতধর্মী চার্জ দ্বারা সম্পূর্ণ বেষ্টিত থাকে। তাই CaCl₂ এর দ্রবণীয়তা AlCl₃ লবণ অপেক্ষা বেশি।

দেওয়া আছে, D ও R মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা যথাক্রমে 6 ও ৪। সুতরাং D মৌলটি হলো কার্বন ও R মৌলটি হলো অক্সিজেন। তাই DH₁ যৌগটি হলো CH₁ ও H₂R হলো H₂O।

কক্ষ তাপমাত্রায় প্রদত্ত H₂O তরল অবস্থায় থাকলেও CH₄ এর ভৌত অবস্থা গ্যাসীয় হয়। কারণ H₂O অণুতে হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে যুক্ত অক্সিজেন পরমাণু অতিশয় তড়িৎ ঋণাত্মক হওয়ায় H ও ০ এর তড়িৎ ঋণাত্মকতার পার্থক্য অনেক বেশি। ফলে H₂O অণুতে সমযোজী বন্ধনে অতিমাত্রায় ডাইপোলের সৃষ্টি হয়। বন্ধনে সৃষ্ট এই পোলারিটি বা ডাইপোল H₂O অণুতে হাইড্রোজেন বন্ধনের সৃষ্টি করে। আর এভাবে সৃষ্ট H-বন্ধনের কারণেই H₂O অণুসমূহ পরস্পর পরস্পরকে আকৃষ্ট করে সংবদ্ধ আকার ধারণ করে। তাই H₂O তরল।

অপরপক্ষে CH₁অণুতে C ও H এর মধ্যে তড়িৎ ঋণাত্মকতার পার্থক্য খুব কম। তাই CH₁ অণুতে C-H বন্ধন অপোলার। যার ফলে CH₄ অণুর মধ্যে আর H-বন্ধন গঠিত হয় না। তাই CH₁সাধারণ তাপমাত্রায় গ্যাসীয় হয়।

উপরোক্ত আলোচনার প্রেক্ষিতে বলা যায়, প্রদত্ত যৌগদ্বয়ের তড়িৎ ঋণাত্মকতার পার্থক্য বিবেচনায় যৌগদ্বয়ে ডাইপোল বা পোলারিটির উদ্ভব হয়। আর এই উদ্ভূত পোলারিটির কারণে H-বন্ধন গঠিত হয় যা যৌগদ্বয়ের সম্পূর্ণ ভিন্ন বাহ্যিক অবস্থা দান করে। সুতরাং বলা যায়, DH₁ ও H₂R এর ভৌত অবস্থার ক্ষেত্রে মূলত H- বন্ধনই দায়ী।

[বি.দ্র.: প্রদত্ত প্রশ্নটি ত্রুটিযুক্ত। প্রশ্নে অণু তিনটির আকৃতির বদলে মৌল তিনটির হাইড্রাইডের আকৃতির ভিন্নতা হবে।] এখানে D, Q, R মৌল তিনটি হলো কার্বন, নাইট্রোজেন, অক্সিজেন।  হাইড্রাইডগুলো হলো CH₄ ,NH₄ ,H₂O। এই তিনটি যৌগ প্রত্যেকটির কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরণ একই হলেও বন্ধন কোণ ভিন্ন হয়ে থাকে। এর কারণ নিম্নে ব্যাখ্যা করা হলো-

মিথেন অণুতে কার্বনের চারটি sp³ সংকর অরবিটালের সঙ্গে চারটি H- পরমাণুর s orbital অধিক্রমণ করে চারটি কার্বন হাইড্রোজেন সিগমা বন্ধন গঠন করে। যেহেতু, sp³ সংকরণ তাই শর্তসাপেক্ষে অণুর আকৃতি 3 চতুস্তলকীয় ও বন্ধন কোণ হয় 109.5°।

অপরদিকে, NH₃ অণুতে N পরমাণুর শেষ কক্ষপথে 3টি বিজোড় ইলেকট্রন আছে। তিনটি H-পরমাণুর শেষ খোলকের একটি করে ইলেকট্রন N এর সাথে যুক্ত হয়ে sp³ সংকরণের মাধ্যমে NH₃ অণু গঠন করে। sp³ সংকরণ বলে এখানেও আকৃতি চতুস্তলকীয় হওয়ার কথা। কিন্তু NH₃ অণুতে একটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় বিদ্যমান যা বন্ধন জোড় ইলেকট্রনকে বিকর্ষণ করে। ফলে বন্ধন কোণ 109.5° থেকে কমে 107° হয়ে যায় ও আকৃতি হয় ত্রিকোণাকার পিরামিড।

আবার, H₂O এর অণুতেও sp³ সংকরণ বিদ্যমান। কিন্তু এখানে দুটি মুক্ত জোড় ইলেকট্রন থাকায় বিকর্ষণ আরও বেড়ে যায় ও আকৃতি কৌণিক বা উল্টা আকৃতির হয়ে যায়। ফলে বন্ধন কোণ হয় 104.5° ।

সুতরাং উপরোক্ত আলোচনার প্রেক্ষিতে বলা যায়, অণু তিনটির আকৃতির ভিন্নতার কারণ মূলত অণুতে বিদ্যমান মুক্ত জোড় ও বন্ধন জোড় ইলেকট্রনের মধ্যেকার বিকর্ষণ।