সৃজনশীলঃ ‘(i) পর্যায় সারণির…’ ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২৩ – রাসায়নিক পরিবর্তন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

জটিল আয়ন বা জটিল যৌগ গঠনকালে নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল প্রদানকারী পরমাণু, আয়ন বা যৌগ অণুকে লিগ্যান্ড বলা হয়।

:NH₃ একটি লিগ্যান্ড। কারণ এর একটি নি:সঙ্গ ইলেকট্রনযুগল রয়েছে যা দ্বারা Cu²⁺ আয়নের সাথে সন্নিবেশ বন্ধন দ্বারা যুক্ত টেট্রাঅ্যামমিন কপার (II) আয়ন নামক ধনাত্মক জটিল আয়ন, যেমন- [Cu (NH₃)₄]²⁺ গঠন করতে পারে।

উদ্দীপকের তথ্যানুসারে, পর্যায় সারণির ৩য় পর্যায়ের 14 গ্রুপের মৌল সিলিকন (Si)। $SiC{l}_4$ এর আর্দ্রবিশ্লেষণের কৌশল নিচে ব্যাখ্যা করা হলো-

Si এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিয়ে পাই,

$\mathrm{Si}\left(14\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^2$

আর্দ্র বিশ্লেষণের প্রথম শর্ত হলো কেন্দ্রীয় পরমাণুর একটি ফাঁকা d অরবিটাল থাকা প্রয়োজন।

সিলিকন (Si) পরমাণুর বহিঃস্থ ফাঁকা 3d অরবিটাল থাকায় পানিতে $SiC{l}_4$ দ্রবীভূত হলে সিলিকন পরমাণুর অষ্টক সম্প্রসারণ ঘটে এবং ফাঁকা d- অরবিটালে পানির অক্সিজেন পরমাণুর ইলেকট্রন যুগল স্থান গ্রহণ করে। এ ইলেকট্রন যুগল দ্বারা সিলিকনের সঙ্গে অক্সিজেনের সন্নিবেশ বন্ধন গঠিত হয়।

এভাবে সৃষ্ট সন্নিবেশ বন্ধনের অক্ষ বরাবর ইলেকট্রন আকৃষ্ট হওয়ায় পানির অণুর O - H বন্ধন দুর্বল হয়ে বিয়োজিত হয় এবং $H^{+}$ আয়ন পরিত্যক্ত হয়। একই সঙ্গে সন্নিবেশ বন্ধন গঠন একটি উচ্চ তাপোৎপাদী প্রক্রিয়া হওয়ায় উদগীরিত তাপের প্রভাবে Si – Cl বন্ধন ভেঙে $C{l}^{-}$ আয়ন সৃষ্টি হয়। ফলে Si - Cl এর স্থলে Si – OH বন্ধন গঠিত হয়। এভাবে এক এক করে $SiC{l}_4$ এর চারটি Si – CI বন্ধন ভেঙে 4টি – OH মূলক দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়ে চারটি Si – OH বন্ধন গঠনের মাধ্যমে $Si(OH{)}_4$ উৎপন্ন করে। 

উদ্দিপক (ii) নং ইলেকট্রন বিন্যাস অনুসারে A, ও B, c মৌলগুলো যথাক্রমে সোডিয়াম (Na), ম্যাগনেসিয়াম (Mg) ও অ্যালুমিনিয়াম (Al)। Na, Mg ও Al এর সাথে Cl দ্বারা গঠিত যৌগগুলো $NaCl,MgC{l}_2$ ও $AlC{l}_3$। নিচে এদের গলনাঙ্কের ক্রম ব্যাখ্যা করা হল: - 

ফাজানের পোলারায়ন নিয়ম অনুসারে কোনো ক্যাটায়ন দ্বারা অ্যানায়নের যত বেশি পোলারায়ন হবে যৌগটি আর্দশ আয়নিক বন্ধনের প্রকৃতি থেকে ততবেশি বিচ্যুত হবে। অথাৎ সমযোজী বন্ধনের প্রকৃতি তত বৃদ্ধি পায়। অ্যানায়নের পোলারায়নের পরিমাণ কয়েকটি শর্ত দ্বারা নির্ধারিত হয়। এসব শর্ত হলো: 

i. ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের চার্জের পরিমাণ যত বেশি হবে। 

ii. ক্যাটায়ন আকার যত ছোট হয় এবং অ্যানয়নের আকার যত বড় হয়। 

iii. ক্যাটায়নের ইলেকট্রন বিন্যাস ns² np⁶ 2d¹⁰ হলে ns² np⁶ এর তুলনায় অ্যানায়নের বিকৃতি বা পোলারায়ন বেশি মাত্রায় ঘটে। 

পর্যায়সারণির যেকোনো পর্যায়ের বাম থেকে ডানে গেলে ক্যাটায়নের ধনাত্মক চার্জ বাড়ে ফলে ক্যাটায়নের পোলারায়ন ক্ষমতা ও বৃদ্ধি পায়। ফলে যৌগটি সমযোজী বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায় এবং গলনাঙ্ক হ্রাস পায়, NaCl, mgCl₂, AlCl₃ যৌগ তিনটির অ্যানায়ন একই অর্থাৎ Cl^- হওয়া সত্ত্বেও ক্যাটায়ন সমূহ আলাদা NaCl, MgCl₂ ও AlCl₃ যৌগ তিনটির ক্যাটায়ন এর চার্জ +1, +2, +3 এবং এদের আকারের ক্রম যথাক্রমে Na⁺ > Mg²⁺ > Al³⁺। পাজানের নিয়ম অনুসারে ক্যাটায়নের আকার ক্ষুদ্র হলে এবং চার্জ বেশি হলে পোলারায়নের কারণে অধিক সমযোজী বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায়। এ $N{a}^{+}$ আয়নের আকর বড় ও চার্জ কম হওয়ায় NaCl যৌগের আয়নিক বৈশিষ্ট্য সবচেয়ে বেশি থাকে এবং Al³⁺ আয়নের আকার ছোট ও চার্জ বেশি হওয়ায় AlCl₃ যৌগে আয়নিক বৈশিষ্ট্য কম থাকে যৌগ তিনটির আয়নিক বৈশিষ্ট্যির ক্রম:-

$\mathrm{NaCl}>{\mathrm{MgCl}}_2>{\mathrm{AlCl}}_3$

আবার জানা আছে, আয়নিক যৌগের গলনাঙ্ক বেশি। অর্থাৎ যৌগ তিনটির গলনাঙ্কের ক্রম:- 

$\mathrm{NaCl}>{\mathrm{MgCl}}_2>{\mathrm{AlCl}}_3$