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

সমশক্তিসম্পন্ন অরবিটালে ইলেকট্রনসমূহ এমনভাবে প্রবেশ করে যেন তারা সর্বোচ্চ অযুগ্ম অবস্থায় থাকতে পারে এবং তাদের স্পিন একইমুখী হয়।

হুণ্ডের নীতি অনুসারে ফসফরাস (P) এর ইলেকট্রন বিন্যাস:

15P → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³

অনুসারে ₁₅P এর ইলেকট্রন বিন্যাস।

উদ্দীপকের P মৌলটি হচ্ছে আয়রন (Fe)। কেননা,

P মৌলটির সর্বশেষ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d⁶ 4s² । সুতরাং,। Fe-এর পরিবর্তনশীল জারন অবস্থা প্রদর্শনের কারণ নিম্নে ব্যাখ্যা করা হল-

Fe-এর পরিবর্তনশীল জারণ অবস্থা প্রদর্শনের প্রধান কারণ Fe পরমাণুর বহিঃস্থ স্তরে আংশিকভাবেপূর্ণ d অরবিটালের উপস্থিতি। বহিঃস্তরে d অরবিটাল থাকায় পরমাণুর ইলেকট্রনযুগল ভেঙে গিয়ে ভিন্ন সংখ্যক অযুগল ইলেকট্রন সৃষ্টি করতে পারে। ফলে বিভিন্ন মৌলের সাথে সংযোগের সম্ভাব্যতা সৃষ্টি হয়।

এ ছাড়া অবস্থান্তর ধাতু সমূহের 4d এবং 4s উভয় অরবিটালের শক্তি মান খুব কাছাকাছি। তাই কোনো একটি অবস্থান্তর মৌলের পরমাণুর বহিঃস্থ 4s² অরবিটালের দুটি ইলেকট্রন অপসারণের পর পরবর্তী 3d অরবিটাল হতে বিভিন্ন সময়ে বিভিন্ন সংখ্যক ইলেকট্রন ত্যাগ করে প্রায় সমান স্থায়িত্বের একাধিক আয়ন গঠন করতে পারে। এ জন্য Fe পরিবর্তনশীল যোজ্যতা প্রদর্শন করে।

₂₆Fe → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²

3d এর n+/ এর মান = 3 + 2 = 5

4s এর n+/ এর মান = 4+0=4

(উভয়ের শক্তির মান খুব কাছাকাছি)

যেমন:

i. 2Fe + O₂ → 2FeO ; [জারণ মান +2]

ii. Fe + H₂O + 0.5 O₂ → Fe(OH)₂

Fe(OH)₂+ 2H₂O + O₂ → 2Fe₂O₃.3H₂O ; [জারণ মান +3]

দেওয়া আছে, Q²⁺  আয়নের সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d⁹।

Q²⁺ এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো-

Q²⁺ → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁹ 4s⁰

সুতরাং, মৌলটি হলো (Cu)।

আবার, R²⁺ আয়নের বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d¹⁰।

R²⁺ এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো—

R²⁺→ 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p6 3d¹⁰ 4s⁰

সুতরাং, মৌলটি হলো (Zn)।

অবস্থান্তর ধাতুর অধিকাংশ যৌগ এবং তাদের আয়নের অবস্থান্তর ধাতুর অধিকাংশ যৌগ এবং তাদের আয়নের দ্রবণসমূহ রঙিন। অবস্থান্তর ধাতু ও আয়নে অপূর্ণ d অরবিটাল থাকে বলেই এরা রঙিন হয়। অবস্থান্তর ধাতুর পরমাণুর বহিস্তরের d অরবিটালসমূহের শক্তি সমান। একে ডিজেনারেট অবস্থা বলে। কিন্তু যৌগ গঠনের সময় অন্য পরমাণুর অরবিটালের সঙ্গে অবস্থান্তর ধাতব আয়নের d অরবিটালের অধিক্রমণ ঘটায় d অরবিটালসমূহের মধ্যে শক্তির কিছুটা পার্থক্য সৃষ্টি হয় (নন-ডিজেনারেট অবস্থা)। সুতরাং যৌগের দ্রবণে আলো পড়লে d ইলেকট্রন দৃশ্যমান অঞ্চলের আলো শোষণ করে কাছাকাছি শক্তির অপর d অরবিটালে স্থানান্তরিত হয়। যে বর্ণের আলো শোষণ করে তার সম্পূরক বর্ণের আলো দৃশ্যমান হয়। ফলে অবস্থান্তর ধাতুর আয়নের দ্রবণটি ঐ নির্দিষ্ট বর্ণের হয়। Zn²⁺ আয়নে সুস্থিত d¹⁰ কনফিগারেশন থাকায় ইলেকট্রনের কোন d-d স্থানান্তর সম্ভব নয়। এজন্য জিংক লণসমূহ বর্ণহীন । কিন্তু Cu²⁺ আয়নে অপূর্ণ d অরবিটাল আছে। এজন্য কিউপ্রিক লবণগুলো রঙিন।

রঙিন যৌগের ক্ষেত্রে মনে রাখতে হবে যে, লিগ্যান্ড, অবস্থান্তর মৌল, অবস্থান্তর মৌলের চার্জ, লিগ্যান্ডের সংখ্যা- এদের যেকোনোটির পরিবর্তন হলে নন-ডিজেনারেটর অবস্থায় শক্তির পার্থক্য ভিন্ন হবে। এতে শক্তির শোষণ-বিকিরণ ভিন্ন হবে যা ভিন্ন ভিন্ন বর্ণ প্রদর্শন করবে।