সৃজনশীলঃ ‘দৃশ্যপট-২: চিত্র: H-পরমাণু…’ ২০২৫ – গুণগত রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

অম্লীয় দ্রবণে ${\mathrm{OH}}^{-}$ আয়নের ঘনমাত্রা শূন্য নয়। কেননা অম্লীয় দ্রবণে এসিডের পাশাপাশি পানি থাকে। যতক্ষণ এসিডের দ্রবণ থাকে ততক্ষণ পানি দ্রবণে উপস্থিত থাকে। এসিড H⁺ আয়ন দান করলেও পানিতে সবসময় $H^{+}$ও ${\mathrm{OH}}^{-}$ উভয় আয়ন উপস্থিত থাকে। এজন্য অম্লীয় দ্রবণে কখনো ${\mathrm{OH}}^{-}$ আয়নের ঘনমাত্রা শূন্য হয় না।

উদ্দীপকের দৃশ্যপট-১ এর বিকিরিত শক্তি 

$E=4.09\times {10}^{-12}\mathrm{erg}=4.09\times {10}^{-1.9}J$ 

জানা আছে, $E=\frac{hc}{\lambda }$
বা, $\lambda =\frac{\mathrm{hc}}{E}=\frac{6.626\times {10}^{-34}\times 3\times {10}^8}{4.09\times {10}^{-19}}$ 

$=4.8601\times {10}^{-7}m=486\mathrm{nm}$ 

এখানে,  

$\begin{array}{cc}& n_1=?\\ & n_2=5\\ & R_H=1,09678\times {10}^{-2}\mathrm{nm}\\ & \lambda =486\mathrm{nm}\end{array}$ 

দৃশ্যপট-২ এ ইলেকট্রনটি ৫ম শক্তিস্তরে অবস্থিত। ব্রিডবার্গ সমীকরণ মতে, ($H$-পরমাণুর ক্ষেত্রে)

$\frac{1}{\lambda }=R_H\times (\frac{1}{n_1^2}-\frac{1}{n_2^2})$ 

বা, $\frac{1}{486}=1.09678\times {10}^{-2}\times (\frac{1}{n_1^2}-\frac{1}{5^2})$

$\frac{1}{486}=\frac{1.09678\times {10}^{-2}}{n_1{}^2}-\frac{1.09678\times {10}^{-2}}{25}$ 

বা, $2.496\times {10}^{-3}=\frac{1.09678\times {10}^{-2}}{n_1{}^2}$
বা, $n_1{}^2=4.394$
বা, $n_1=2.096\cong 2.0$ 

অর্থাৎ দৃশ্যপট-২ এর ইলেকট্রনটি ২য় কক্ষপথ তথা $L$ কক্ষপথে প্রবেশ করবে। 

উদ্দীপকের দৃশ্যপট-১ এর A মৌলটি কপার $\left(Cu\right)$। $Cu$ এর $20th$ এবং $29th$$e^{-}$ দুটি এর কোয়ান্টাম সংখ্যার সেট নির্ণয়ে একাধিক নীতি প্রয়োজন। নিচে তা ব্যাখ্যা করা হলো- 

$Cu$এর ইলেকট্রন বিন্যাস-

$\mathrm{Cu}\left(29\right)=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^1$

দেখা যাচ্ছে $20$ তম ও $29$ তম ইলেকট্রন $3d$ অরবিটালে প্রবেশ, করেছে। একাধিক নীতি অনুসারে তা ব্যাখ্যা করা যায়। যেমন-আউফবাউ নীতি অনুসারে ইলেকট্রন সর্বপ্রথম সর্বনিম্ন শক্তিস্তরে প্রবেশ করে, পরে উচ্চ শক্তিস্তরে প্রবেশ করে। এ শক্তির মান $(n+l)$ এর মান থেকে হিসাব করা হয়। $3d$ ও $4s$ অরবিটালের ক্ষেত্রে- 

$\begin{array}{cc}& 3d=n+l=3+2=5\\ & 4s=n+l=4+0=4\end{array}$

দেখা যাচ্ছে, $4s$ অরবিটালের শক্তি কম হওয়ায় ইলেকট্রন আগে $4s$ অরবিটালে প্রবেশ করে। কিন্তু দেখা যাচ্ছে, $20$ তম ইলেকট্রন $3d$ অরবিটালে প্রবেশ করেছে। কারণ হ্রন্ডের নীতি অনুসারে ইলেকট্রনগুলো অর্ধপূর্ণ বা পূর্ণ অবস্থায় সুস্থিত হয়। $3d^9$ ও $4$ অরবিটালের ক্ষেত্রে $4s$ অরবিটাল পূর্ণ থাকলেও 3d অরবিটাল অর্ধপূর্ণ বা পূর্ণ কোনোটিই নেই। তাই $3d$ অরবিটাল ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ করতে $4s^2$ থেকে 20 তম ইলেকট্রন $3d^9$ এ স্থানান্তরিত হয়ে $3d^{10}$ হয় এবং সুস্থিতি কাঠামো লাভ করে। অপরদিকে $2n^2$ নীতি অনুসারে ৩য় শক্তিস্তরে ৪$1৪$টি ইলেকট্রন থাকতে পারে। $29$ তম ইলেকট্রন $3d$ অরবিটালে প্রবেশ করে। ৩য় শক্তিস্তর পূর্ণ করে পরবর্তী ইলেকট্রন ৪র্থ - শক্তিস্তরে যায়। আবার পলির বর্জন নীতি অনুসারে একই অরবিটালের দুটি ইলেকট্রনের জন্য চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান কখনো একই হতে পারে না। তিনটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান একই হলেও ৪র্থ কোয়ান্টাম সংখ্যার মান ভিন্ন হয়। $20$ তম ও $29$ তম ইলেকট্রনের 
ক্ষেত্রে চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান নিম্নরূপ- 

দেখা যাচ্ছে, $n$, $l$ ও $sv$ কোয়ান্টাম সংখ্যার মান একই কিন্তু ৷ কোয়ান্টাম সংখ্যার মান ভিন্ন। অর্থাৎ $Cu$ এর  $20$ তম ও $29$ তম ইলেকট্রন দুটির কোয়ান্টাম সংখ্যার সেট নির্ণয়ে পলির বর্জন নীতি ও হুন্ডের নীতি তথা একাধিক নীতি প্রয়োজন।