সৃজনশীলঃ ‘(i) 16X,17X,18X′X′ মৌলের…’ চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২২ – পদার্থের গঠন, রসায়ন (এসএসসি)

তৃতীয় প্রধান শক্তিস্তরে $f$ অরবিটাল থাকে না। কারণ তৃতীয় শক্তিস্তরের জন্য প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা $\left(n\right)=3$ এবং সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা $\left(l\right)=0,1,2$ জানা আছে, ।$।$ এর মান $0,1,2$ এর জন্য $s,p,d$ অরবিটাল হয়। এজন্য তৃতীয় প্রধান শক্তিস্তরে $f$ অরবিটাল থাকে না।

উদ্দীপকের X মৌলের ক্ষেত্রে দেওয়া আছে,

${}^{16}X=99.76\%,{}^{17}X=0.037\%,{}^{18}X=0.203\%$

$\therefore X$ মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর

$\begin{array}{cc}& =\frac{99.76\times 16}{100}+\frac{0.037\times 17}{100}+\frac{0.204\times 18}{100}\\ & =15.96+0.00629+0.03672\\ & =16.003\end{array}$

সুতরাং, প্রদত্ত ${}^{\prime }{X}^{\prime }$ মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর $16.003$ ।

উদ্দীপকের ${}_{19}Y$ ও' ${}_{11}Z$ মৌল দুটি যথাক্রমে ${}_{19}K$ ও ${}_{11}Na$l ইলেকট্রন বিন্যাসের ক্ষেত্রে $2n^2$ সূত্র $Na$ মেনে চললেও ${}_{19}K$ মেনে চলে না। নিচে তা বিশ্লেষণ করা হলো-

জানা আছে, পরমাণুর যেকোনো কক্ষপথে $2n^2$ সংখ্যক ইলেকট্রন থাকতে পারে। সে হিসাবে,

১ম কক্ষপথে ইলেকট্রন থাকতে পারে $={2.1}^2=2$
২য় কক্ষপথে ইলেকট্রন থাকতে পারে $={2.2}^2=8$
৩য় কক্ষপথে ইলেকট্রন থাকতে পারে $={2.3}^2=18$
$Na\left(11\right)$ ও $K\left(19\right)$ এর ইলেকট্রন বিন্যাস :

$\begin{array}{cc}& \mathrm{Na}\left(11\right)=\frac{1s^2}{2}\frac{2s^{2}2p^6}{8}\frac{3s^1}{1}\\ & K\left(19\right)=\frac{1s^2}{2}\frac{2s^{2}2p^6}{8}\frac{3s^{2}3p^6}{8}\frac{4s^1}{1}\end{array}$

দেখা যাচ্ছে, $Na\left(11\right)$ এর ইলেকট্রন বিন্যাসে ১ম কক্ষপথে ২টি, ২য় কক্ষপথে ৪টি এবং ৩য় কক্ষপথে 1টি ইলেকট্রন আছে। অর্থাৎ ১ম কক্ষপথ পূর্ণ করে ২য় কক্ষপথ এবং ২য় কক্ষপথ পূর্ণ করে ৩য় কক্ষপথে $2n^2$ সূত্র মতে ইলেকট্রন প্রবেশ করেছে।

কিন্তু $K\left(19\right)$ এর ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে দেখা যাচ্ছে, ইলেকট্রন ৩য় কক্ষপথ পূর্ণ না করেই ৪র্থ কক্ষপথে গমন করেছে। ৩য় কক্ষপথে 18টি ইলেকট্রন থাকার কথা, এক্ষেত্রে মাত্র ৪টি ইলেকট্রন রেখেই ৪র্থ কক্ষপথে আউফবাউ নীতি অনুসারে ইলেকট্রন প্রবেশ করেছে। কারণ ৩য় কক্ষপথের $3d$ অরবিটালের শক্তির তুলনায় ৪র্থ কক্ষপথের $4s$
অরবিটালের শক্তির মান $(n+l)$ কম।

$3d$ এর ক্ষেত্রে, $(n+l)=3+2=5$
$4s$ এর ক্ষেত্রে, $(n=l)=4+0=4$

আউফবাউ নীতি অনুসারে ইলেকট্রন নিম্নশক্তির $4s$ অরবিটাল আগে পূর্ণ করবে তারপর 3d অরবিটালে গমন করবে। তাই এক্ষেত্রে $2n^2$ সূত্র মেনে চলে না।