সৃজনশীলঃ ‘…’ ঢাকা বোর্ড ২০১৯ – গুণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

গ্লাসে অনেক ধূলেবালি জন্মে যা হচ্ছে অম্লীয়৷ তাই তা পরিষ্কার করতে ক্ষারের দরকার৷ কিন্তু গ্লাস এর মূল উপাদান SiO₂ ও অম্লীয়৷ তাই সব ক্ষার পরিষ্কারক হিসাবে ব্যবহার করা যায় না৷ তখন গ্লাসের মূল উপাদান এর সাথে বিক্রিয়া করে ফেলে ও গ্লাসকে নষ্ট করে দেয়৷ তাই NaOH বা HF এগুলো ব্যবহার করা যায় না৷ আর এদিকে অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড মৃদু ক্ষার হওয়ায় তা ধূলেবালিকে পরিষ্কার করলেও গ্লাসের কোনো ক্ষতি করে না৷ আর এর প্রধান উপাদান নাইট্রোজেন বায়ুমন্ডলে অনেক আছে৷ তাই উৎপাদনও কম ব্যায়বহুল। ও পরিবেশেরও ক্ষতি তেমন করে না৷ কিন্তু এটি ছাড়াও গ্লাস পরিষ্কার করার জন্য আরও কিছু দ্রবণ ব্যবহৃত হলেও সেগুলোর উপাদান সহজলভ্য না হওয়া ও পরিবেশের উপর ক্ষতিকর প্রভাবের ফলে সেগুলোকে বানিজ্যিকভাবে ব্যবহার করা হয় না৷ 

তাই সবদিক বিবেচনায় গ্লাস ক্লিনিং এ NH₄(OH) এই ব্যবহৃত হয়৷

SiO₂ + NH₄OH ---> কোনো বিক্রিয়া হয় না।

উদ্দীপকের X, Y ও Z মৌলত্রয় যথাক্রমে সোডিয়াম (Na), ম্যাগনেসিয়াম (Mg) ও অ্যালুমিনিয়াম (AI)। মৌলত্রয়ের আয়নিকরণ বিভবের পরিবর্তন নিম্নে ব্যাখ্যা করা হলো-

Na(11) → 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

Mg(12) → 1s² 2s² 2p⁶ 3s²

Al (13) → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹

আবার, ইলেকট্রন বিন্যাস অনুসারে, এরা তৃতীয় পর্যায়ের মৌল। একই পর্যায়ের মৌলসমূহের ক্ষেত্রে পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে মৌলসমূহের আয়নীকরণ বিভব ক্রমশ বাড়ে। তবে ব্যতিক্রম হিসেবে অধিক স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাস বিশিষ্ট মৌলের আয়নীকরণ বিভবের মান, কম স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাস বিশিষ্ট মৌলের আয়নীকরণ বিভবের মানের চেয়ে বেশি হয়। Na এর ইলেকট্রন বিন্যাসে বহিঃস্থ 3s অরবিটালে একটি মাত্র ইলেকট্রন আছে, কিন্তু Mg এর ইলেকট্রন বিন্যাসে বহিঃস্থ 3s অরবিটাল ২টি ইলেকট্রন দ্বারা কর্তৃক নিজে পরিপূর্ণ এবং বেশ স্থিতিশীল বিন্যাস। এজন্য Na পরমাণু অপেক্ষা Mg মৌলের পরমাণু হতে বহিঃস্থ ইলেকট্রন অপসারণ করা কঠিন। তাই Na অপেক্ষা Mg এর আয়নীকরণ বিভব বেশি। AI এর ইলেকট্রন বিন্যাসে বহিঃস্থ 3p অরবিটালে 1টি ইলেকট্রন আছে। এক্ষেত্রে, 3p অরবিটালটি ইলেকট্রন দ্বারা অর্ধপূর্ণ বা পরিপূর্ণভাবে বিন্যস্ত না হওয়ায় AI এর বহিঃস্থ ইলেকট্রনকে অপসারণ করা Mg অপেক্ষা সহজতর। তাই Mg অপেক্ষা AI এর আয়নীকরণ বিভব কম হয়। কাজেই মৌল তিনটির আয়নীকরণ বিভবের ক্রম হল-

Mg (738 kJ/mol) > Al (578 kJ/mol) > Na (496 kJ/mol)

উদ্দীপকের X, Y ও Z মৌলত্রয় যথাক্রমে Na, Mg এবং Al।

মৌলসমূহের ক্লোরাইডসমূহ যথাক্রমে NaCl, MgC₂, AICI₃।

ক্লোরাইডসমূহের অ্যানায়ন একই কিন্তু ক্যাটায়ন ভিন্ন। ফলে যৌগসমূহের সমযোজী ধর্ম এসব যৌগে উপস্থিত ক্যাটায়নের উপর নিজ করে। NaCl, MgCl₂ ও AICl₃ যৌগসমূহে উপস্থিত ক্যাটায়নসমূহ Na⁺, Mg²⁺ ও Al³⁺

ফাযানের সূত্রানুযায়ী আমরা জানি, ক্যাটায়নের ধনাত্মক চার্জ বৃদ্ধির সাথে সাথে এর পোলারায়ন ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় অর্থাৎ, ধনাত্মক চার্জ বৃদ্ধির সাথে সাথে ক্যাটায়ন কর্তৃক অ্যানায়নের ইলেকট্রনকে আকর্ষণ ও নিউক্লিয়াসকে বিকর্ষণের ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। ফলে আয়নিক হতে সমযোজী বৈশিষ্ট্য লাভের প্রবণতা বৃদ্ধি পায় ।

NaCl, MgCl₂ ও AlCl₃ যৌগ তিনটিতে অ্যানায়ন একই (Cl^-), কিন্তু ক্যাটায়নসমূহের চার্জ সংখ্যা ভিন্ন অর্থাৎ Na⁺, Mg²⁺ ও Al³⁺ এর চার্জ যথাক্রমে +1, +2 ও +3। কাজেই এই ক্যাটায়ন তিনটির পোলারায়ন ক্ষমতা প্রদর্শনের ক্রম হলো- A³⁺ > Mg²⁺ > Na⁺

আবার, ফাজানের নীতি অনুসারে, ক্যাটায়নের পোলারায়ন মাত্রা বা ক্ষমতা যতো বেশি হবে তার যৌগের সমযোজী বৈশিষ্ট্য ততো বেশি হবে।

কাজেই ক্যাটায়নধারী যৌগগুলোর সমযোজী বৈশিষ্ট্যের ক্রম হলো-

AlCl₃ > MgCl₂ > NaCl

সুতরাং, মৌলসমূহের ক্লোরাইডগুলোর মধ্যে AICI₃ সর্বাপেক্ষা অধিক

সমযোজী বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করবে।