সৃজনশীলঃ ‘দ্বাদশ শ্রেণির একজন…’ ২০২৬ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

${\text{Na}}^{+}$ ও $\text{Ne}$ এর মধ্যে ${\text{Na}}^{+}$ এর আয়নিকরণ শক্তি বেশি। কারণ উভয়ের মধ্যে $10$ টি করে ইলেকট্রন থাকলেও এদের নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যার ভিন্নতা রয়েছে।

${\text{Na}}^{+}$ আয়নের নিউক্লিয়াসে $11$ টি প্রোটন থাকে, যা এর $10$ টি ইলেকট্রনকে অত্যন্ত প্রবল আকর্ষণ বল দ্বারা আবদ্ধ করে রাখে। অন্যদিকে, $\text{Ne}$ পরমাণুর নিউক্লিয়াসে $10$ টি প্রোটন থাকে, যা এর $10$ টি ইলেকট্রনকে ${\text{Na}}^{+}$ অপেক্ষা তুলনামূলক কম বলে আকর্ষণ করে।

কেন্দ্রীয় নিউক্লিয়াসের এই কার্যকরী পারমাণবিক চার্জ বেশি হওয়ার কারণে, ${\text{Na}}^{+}$ থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে $\text{Ne}$ অপেক্ষা অনেক বেশি শক্তির প্রয়োজন হয়। অর্থাৎ, $\text{Ne}$ অপেক্ষা ${\text{Na}}^{+}$ এর আয়নিকরণ শক্তি বেশি।

উদ্দীপকের তথ্যমতে, ${\mathrm{MCl}}_3$ যৌগটি বোরন ট্রাইক্লোরাইড $\left({\mathrm{BCl}}_3\right);$ যেখানে $M$ এর পারমাণবিক সংখ্যা $5$। নিম্নে সংকরায়ন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ${\mathrm{BCl}}_3$ যৌগের গঠন আকৃতি ব্যাখ্যা করা হলো- 

$\begin{array}{cc}& B\left(5\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p_x^{1}2p_y^{0}2p_z^0\\ & B^{\ast }\left(5\right)\to 1s^{2}2s^{1}2p_x^{1}2p_y^{1}2p_z^0\end{array}$ 

${\mathrm{BCl}}_3$ যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণু ${\mathrm{sp}}^2$ সংকরায়ন ঘটায় একটি $2s$ এবং $2$ টি $2p$ অরবিটাল সংমিশ্রিত হয়ে $3$ টি সমশক্তির $s{p}^2$ সংকর অরবিটার গঠন করে। 

পরে প্রতিটি ${\mathrm{sp}}^2$ সংকর অরবিটালের সাথে $Cl$ এর $3p_z^1$ অরবিটাল মুখোমুখি অধিক্রমণে $B-\mathrm{Cl}$ বন্ধন গঠনের মাধ্যমে ${\mathrm{BCl}}_3$ অণু গঠিত হয় । 

${\mathrm{BCl}}_3$ যৌগটির জ্যামিতিক গঠন ত্রিভুজাকৃতি এবং বন্ধন কোণের মান ${120}^{\circ }$ । সুতরাং ${\mathrm{BCl}}_3$ যৌগের গঠন আকৃতি ব্যাখ্যা করতে সংকরায়ন ধারণা অপরিহার্য। 

উদ্দীপকের তথ্যমতে, $A$ ও $B$ যৌগ যথাক্রমে অ্যামোনিয়া $\left({\mathrm{NH}}_3\right)$ ও পানি $\left(H_{2}O\right)$। যৌগদ্বয়ে ${\mathrm{sp}}^3$ সংকরণ ঘটলেও জ্যামিতিক গঠন আকৃতি ও বন্ধন কোণ ভিন্ন হয়। নিচে তা বিশ্লেষণ করা হলো।

${\mathrm{NH}}_3$ অণুর আকৃতি : ${\mathrm{NH}}_3$ এর কেন্দ্রীয় পরমাণু $N$ এর সংকরণ ${\mathrm{sp}}^3$ প্রকারের। এর sp ${}^3$ সংকরণের ফলে চারটি সমতুল্য সংকর অরবিটাল সৃষ্টি হয়। এ চারটি ${\mathrm{sp}}^3$ সংকর অরবিটালের তিনটি অরবিটাল হাইড্রোজেনের Is ${}^{\text{1 }}$ অরবিটাল দ্বারা অধিক্রমিত হবে এবং চতুর্থ অরবিটালে একজোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন থাকবে। এ কারণে, ${\mathrm{NH}}_3$ অণুর আকৃতি ${\mathrm{sp}}^3$ সংকরণ হওয়া সত্ত্বেও ত্রিকোণাকার পিরামিউীয় এবং লোনপেয়ার ও বোন্ডপেয়ার বিকর্ষণ এর কারণে বন্ধন কোণ চতুস্তলকের বন্ধন কোণ ${109}^{\circ }{28}^{\prime }$ অপেক্ষা তত্ত্বীয়ভাবে কম হবে। ${\mathrm{NH}}_3$ অণুস্থ $\angle \mathrm{HNH}$ কোণের পরীক্ষালব্ধ মান ${107}^{\circ }$ হয়। 

$H_{2}O$ অণুর আকৃতি : $H_{2}O$ এর কেন্দ্রীয় পরমাণু অক্সিজেনের সংকরণ ${\mathrm{sp}}^3$ প্রকারের। চারটি ${\mathrm{sp}}^3$ সংকর অরবিটালের দুটি অরবিটাল $H_{2}O$ অনুস্থ দুটি H পরমাণুর $1s^1$ অরবিটালের সাথে অধিক্রমিত হবে এবং অবশিষ্ট দুটি ${\mathrm{sp}}^3$ অরবিটালে অক্সিজেনের দুজোড়া নিঃসঙ্গ মুক্ত ইলেকট্রন অবস্থান করবে। ফলে $H_{2}O$ অণুর আকৃতি চতুস্তলকীয় না হয়ে ইংরেজি v অক্ষরের অনুরূপ হবে এবং $\angle \mathrm{HOH}$ বন্ধন কোণ ${109}^{\circ }{28}^{\prime }$ থেকে হ্রাস পেয়ে $104\cdot 5^{\circ }$ হয়। এখানে লোনপেয়ারলোনপেয়ার বিকর্যণ ঘটে। 

সুতরাং উপরের আলোচনা থেকে বলা যায়, ${\mathrm{NH}}_3$ ও $H_{2}O$ অণুর আকৃতি ভিন্ন।