সৃজনশীলঃ ‘(i)FeS2→Δ A( s)+B…’ ঢাকা বোর্ড ২০২৫ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

একটি পরীক্ষা নলে $1-2mL$ মূল দ্রবণ নিয়ে তাতে $2-3$ থোঁটা লঘু $\mathrm{Ba}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$ দ্ববণ যোগ করা হয়। যদি সাদা অধন্দেশ পড়ে এবং তা $HCl$ এর সাথে বিক্রিয়া না করে তবে ${\mathrm{SO}}_4{}^{2-}$ আয়ন উপশ্বিত ও নিশ্চিত । 

উদ্দীপকের $\left(i\right)$ নং বিক্রিয়াটি পূর্ণ করে পাই ,

$3{\mathrm{FeS}}_2\stackrel{\Delta }{\to }\underset{\left(A\right)}{{\mathrm{Fe}}_3{S}_4}\left(s\right)+\underset{\left(B\right)}{S_2\left(g\right)}$ 

সুতরাং, A যৌগটি ।${\mathrm{Fe}}_3{S}_4।{\mathrm{Fe}}_3{S}_4$ যৌগটি প্যারাম্যাগনেটিক। নিচে তা ব্যাখ্যা করা হলো-

${\mathrm{Fe}}_3{S}_4$ যৌগটি FeS ও ${\mathrm{Fe}}_2{S}_3$ এর মিশ্র যৌগ, যাতে Fe এর জারণ মান +2 ও +3 । ${\mathrm{Fe}}^{24}$ ও ${\mathrm{Fe}}^{3+}$ আয়নের ইন্রেকট্রন বিন্যাস-

$\begin{array}{cc}& {\mathrm{Fe}}^{2+}\left(26\right)=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d_{\mathrm{xy}}^{2}3d_{\mathrm{yz}}^{1}3d_{\mathrm{xx}}^{1}3d_{x^2}^1-y^{2}3d_{z^2}^{1}4s^0\\ & {\mathrm{Fe}}^{3+}\left(26\right)=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d_{\mathrm{xy}}^{1}3d_{\mathrm{yz}}^{1}3d_{\mathrm{zx}}^{1}3d_{x^2-y^2}^{1}3d_{z^2}^{1}4s^0\end{array}$

দেখা যাচ্ছে, ${\mathrm{Fe}}^{2+}$ আয়নে অযুগ্ম ইলেকট্রনের সংখ্যা $4$ ও ${\mathrm{Fe}}^{3+}$ আয়নে অযুগ্ম ইলেকট্রনের সংখ্যা $5$ । পরমাণুর স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা থেকে জানা আছে, প্রতিটি ইলেকট্রন নিজের স্পিন গত্রি কারণে একটি অতি ক্ষুদ্র চুম্বকরূপে মৃদু চৌম্বক ক্ষেত্র সৃষ্টি করে। একমুখী স্পিনের অযুগ্ন ইলেকট্রন ম্যাগনেটিক মোমেন্ট বা চৌম্বক ভ্রামক ( $\mu =Q\times r$ ) সিটি করে এবং চৌম্বক ধর্ম প্রকাশ করে। ${\mathrm{Fe}}_3{S}_4$ যৌগের কেন্দ্রীয় $Fe$ পরমাণুতে অযুগ্ম ইলেকট্রন থাকায় যৌগটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা আকৃষ্ট হয় । এজন্য যৌগ ${\mathrm{Fe}}_2{S}_3$ প্যারাচৌদ্ধকীয়।

উদ্দীপকের বিক্রিয়া $\left(ii\right)$ ও $\left(iii\right)$ পূর্ণ করে পাই, 

$\begin{array}{cc}& S\left(s\right)+O_2\left(g\right)⟶{\mathrm{SO}}_2\left(g\right)\\ & {\mathrm{SO}}_2\left(g\right)+O_2⟶{\mathrm{SO}}_3\left(g\right)\end{array}$ 

সুতরাং, ${\mathrm{BO}}_2$ ও ${\mathrm{BO}}_3$ যৌগ দুটি যথাক্রমে ${\mathrm{SO}}_2$ ও ${\mathrm{SO}}_3$ । যৌগ দুাটর বন্ধন কোণের মান একই হবে না। নিচে সংকরণের মাধ্যমে বিশ্লেষণ্ন করা হলো- 

এখানে, কেন্দ্রীয় পরমাণু ১ এর যোজ্যতা $e^{-}$  সংখ্যা, $V=6$ একযোজী পরমাণুর সংখ্যা, $S=0$ 

${\mathrm{SO}}_2$ অণুর ক্ষেত্রে কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরণ , 

$\begin{array}{cc}H& =\frac{1}{2}(V+S)\\ & =\frac{1}{2}(6+0)=3\left({\mathrm{sp}}^2\right)\end{array}$ 

যৌগটিতে ${\mathrm{sp}}^2$ সংকরণ বিদ্যমান। এজন্য এর বন্ধন কোণ ${120}^{\circ }$ হওয়ার কথা। কিন্তু যৌগটির কেন্দ্রীয় $S$ পরমাণুতে $1$ টি মুক্তর্জোড় ইলেকট্রন থাকায় $VSEPR$ তত্ত্বানুসারে, বন্ধন কোণ সামান্য হাস পেয়ে ${119}^{\circ }$ হয় । 

এখানে, কেন্দ্রীয় পরমাণু $S$ এর যোজ্যতা $e^{-}$সংখ্যা, $V=6$ একযোজী পরমাণুর সংখ্যা, $S=0$ 

অপরদিকে, ${\mathrm{SO}}_3$ যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণু $S$ এর সংকরণ, 

$\begin{array}{cc}H& =\frac{1}{2}(V+S)\\ & =\frac{1}{2}(6+0)=3\left({\mathrm{sp}}^2\right)\end{array}$ 

দেখা যাচ্ছে, ${\mathrm{SO}}_3$ অণুর কেন্দ্রীয় পরমাণুডেও ${\mathrm{sp}}^2$ সংকরণ হয়। তবে ${\mathrm{SO}}_3$ অণুর কেন্দ্রীয় $S$ পরমাণুতে কোনো মুক্তজোড় ইলেকট্রন নেই। তাই ${\mathrm{SO}}_3$ অণুর ক্ষেত্রে VSEPR তত্ত্ব প্রযোজ্য নয়। এক্ষেত্রে ${\mathrm{SO}}_3$, অণুটিতে ত্রিকোণীয় সমতলীয় আকৃতিতে  পরমাণুগুলো একটি সমতলে থাকে এবং তাদের মধ্যে বিকষণ সর্বনিম্ন করার জন্য বন্ধন কোণগুলো সমানভাবে ভাগ হয়ে যায়। এজন্য ${\mathrm{SO}}_3$  অণুর বন্ধন কোণের মান হয় ${120}^{\circ }$  ।

সুতরাং দেখা যাচ্ছে, ${\mathrm{SO}}_2$ ও ${\mathrm{SO}}_3$ যৌগ দুটির বন্ধন কোণ একই নয়।