সৃজনশীলঃ ‘…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২৩ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

সাম্যধ্রুবক $K_C$ এর মান কখনো শূন্য হয় না। একটি উভমুখী বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে তা বিবেচনা করা হলো:

$M+N\leftrightarrows Q+R$

আমরা জানি,

$K_C=\frac{\left[Q\right]\left[R\right]}{\left[M\right]\left[N\right]}$

K_C এর মান শূন্য হতে হলে উৎপাদ Q ও R এর পরিমান শূন্য হতে হবে। উভমুখী বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে তা সম্ভব নয়। তাই সাম্যধ্রুবক K_C এর মান কখনো শূন্য হয় না।

উদ্দীপকে X ও A হলো যথাক্রমে N ও O। এদের হাইড্রাইড হলো NH₃ এবং H₂O। নিচে NH₃ এবং H₂O এর বন্ধনকোণের ভিন্নতার কারণ ব্যাখা করা হলোঃ

NH₃ এর ক্ষেত্রেঃ

N এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরুপঃ

$N\left(7\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^3$

উদ্দীপিত অবস্থায় $\to 1s^{2}2s^{2}2p_x{}^{1}2p^{1}2p_z{}^1$

সংকরিত অবস্থায় $\to 1s_{2}2y_1^{2}2y_2^{1}2y_3^{1}2y_4^1$

sp³ সংকরণের ফলে চারটি সমতুল্য সংকর অরবিটালের সৃষ্টি হয়। এদের মধ্যে y₂¹, y₃¹, y₄¹ সংকর অরবিটাল তিনটি হাইড্রোজেন এর 1s¹ অরবিটালের সাথে মুখোমুখি অধিক্রমণ দ্বারা তিনটি N-H সিগমা বন্ধন সৃষ্টি করার মাধ্যমে NH₃ অনু গঠণ করে। y₂, y₃, y₄ ও অরবিটাল সমূহের বন্ধন ইলেকট্রন যুগলের মধ্যকার বিকর্ষণ অপেক্ষা y₁² এর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল দ্বারা তাদের উপর বিকর্ষণ বেশি হয়। ফলে NH এর বন্ধন কোণ কমে109° থেকে কমে 107° হয়। NH₃ এর গঠণ ত্রিকোণাকার পিরামিডের ন্যায়।

H₂O এর ক্ষেত্রেঃ

O এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরুপ

$O\left(8\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^4$

উদ্দীপিত অবস্থায়$\to 1s^{2}2s^{2}2p_x{}^{2}2p_y{}^{1}2p_z{}^1$

সংকরিত অবস্থায়$\to 1s_{2}2y_1{}^{2}2y_2{}^{2}2y_3{}^{1}2y_4{}^1$

চারটি সংকর অরবিটালের মধ্যে প্রথম দুটিতে আছে নিরসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল। অপর দুটি অরবিটাল y₃¹ ও y₄¹ H এর 1s¹ অরবিটালের সাথে সিগমা বন্ধন সৃষ্টির মাধ্যমে H₂O অনু সৃষ্টি করে।

অক্সিজেন পরমাণুর দুটি নিরসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল পানির অনুর বন্ধন ইলেকট্রন যুগলকে অধিকতর বিকর্ষণ করে বলে বন্ধন কোণ 109.5° থেকে কমে 104.5° হয়। H₂O এর আকার V আকৃতির।

সুতরাং বলা যায়,

NH₃ ও H₂O এর বন্ধন কোণের ভিন্নতার কারণ হলো অনুতে বিদ্যামান মুক্তজোড় ইলেকট্রন।

উদ্দীপকের মৌলসমূহের মধ্যে Be, B, N, O মৌলগুলোর কারণে উদ্দীপকের রেখাটি আদর্শ পর্যায়বৃত্ত ধর্ম প্রদশণ করে না। নিচে এর কারণ ব্যাখা করা হলোঃ

    ১. B ও Be এর ক্ষেত্রেঃ B ও Be এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপঃ

$\begin{array}{cc}& B\left(5\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^1\\ & \mathrm{Be}\left(4\right)\to 1s^{2}2s^2\end{array}$

আমরা জানি যেসব মৌলের সর্বশেষ অরবিটালটি পূর্ণ ও অর্ধপূর্ণ থাকে তাদের ইলেকট্রন বিন্যাস খুবই স্থিতিশীল হয়। অর্থাৎ এইসব মৌল থেকে একটি ইলেকট্রন বের করে আনতে প্রচুর শক্তির প্রয়োজন হয়। B ও Be এর ক্ষেত্রে Beএর অরবিটাল ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ থাকায় Be থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে B এর থেকে বেশি শক্তির প্রয়োজন হবে।এই কারণে Be অপেক্ষায় B এর আয়নিকরণ শক্তি কম।

2. O ও N এর ক্ষেত্রেঃ O ও N এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরুপঃ

$\begin{array}{cc}& O\left(8\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^4\\ & N\left(7\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^3\end{array}$

N এর সর্বশেষ অরবিটালটি ইলেকট্রন দ্বারা অর্ধপূর্ণ হওয়ায় N এর ইলেকট্রন বিন্যাস O এর চেয়ে অধিক স্থিতিশীল। তাই N থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে O এর চেয়ে বেশি শক্তি প্রয়োজন হয়।

সুতরাং বলা যায় আয়নীকরণ শক্তির তারতম্যের কারণে রেখাটি আদর্শ পর্যায়বৃত্ত ধর্ম প্রদর্শণ করে।