সৃজনশীলঃ ‘নিচের তথ্যগুলো লক্ষ…’ ২০২৬ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

সাধারণ $H_{2}O$ অণুতে পোলারিটি বিদ্যমান। পোলারিটির ফলে $H_{2}O$ অণুতে হাইড্রোজেন বন্ধনের সৃষ্টি হয়। হাইড্রোজেন বন্ধন সৃষ্টির ফলে $H_{2}O$ অণুসমূহ পরস্পরকে আকৃষ্ট করে সংবদ্ধ অবস্থায় থাকে। ফলে $H_{2}O$ সাধারণ তাপমাত্রায় তরল হয়। 

কিন্তু $H_{2}S$ অণুতে পোলারিটি সৃষ্টি হওয়া সম্ভব নয়, ফলে $H_{2}S$ সংবদ্ধ আকারে থাকতে পারে না। তাই $H_{2}S$ গ্যাসীয় হয়। 

সুতরাং, A ও B মৌল দুটি যথাক্রমে কপার (Cu) ও স্ক্যানডিয়াম (Sc)। Cu ও Sc মৌলদ্বয়ের মধ্যে Cu রঙীন যৌগ গঠন করলেও Sc মৌলটি রঙিন যৌগ গঠন করে না। নিচে তা বিশ্লেষণ করা হলোউদ্দীপকের Cu মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ :

$\mathrm{Cu}\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^1$

সুতরাং ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাস :

${\mathrm{Cu}}^{2+}\to 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^9$

ইলেকট্রন বিন্যাস অনুসারে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ অর্থাৎ ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নটিতে বহিঃস্থ শেলে অসম্পূর্ণ d-অরবিটাল রয়েছে। এ ধাতব আয়নের পাঁচটি 

d-অরবিটালের শক্তি সমান। কিন্তু জটিল আয়ন গঠনকালে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের d-অরবিটাল ও লিগ্যান্ডের অরবিটালের মধ্যে বিকর্ষণ হওয়ায় ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের d-অরবিটালের মধ্যে কিছুটা শক্তির পার্থক্য সৃষ্টি হয়। এ নন-ডিজেনারেট অবস্থায় d-অরবিটালগুলো বিচ্ছিন্ন হয়ে দুটি পৃথক শস্তিস্তরে বিভক্ত হয়ে যায়। 

এখন জলীয় ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নে দৃশ্যমান আলো পড়লে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের dঅরবিটালের ইলেকট্রনগুলো দুটি শক্তিস্তরের পার্থক্য পরিমাণ শক্তি ( AE ) নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষণ করে কাছাকাছি শক্তির dঅরবিটালে স্থানান্তরিত হয়। দৃশ্যমান আলোর অবশিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো প্রতিফলিত হয় যার বর্ণ শোষিত আলোকের বর্ণের সম্পূরক হয়। অর্থাৎ ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়ন এ বর্ণই (নীল) ধারণ করে। কাজেই ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ বা ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়নের d অরবিটাল আংশিকভাবে পূর্ণ হওয়ার দরুন d-d স্থানান্তর সম্ডব হয় বলে ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ আয়ন নীল বর্ণযুক্ত হয়।
অপরদিকে, Sc এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ$\mathrm{Sc}\left(21\right)=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^1{4s}^2$
Sc এর স্থিতিশীল জারণ মান + 3। অর্থাৎ ${\mathrm{Sc}}^{3+}$ এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ-
${\mathrm{Sc}}^{31}\left(21\right)=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^0{4s}^0$
দেখা যাচ্ছে যে, ${\mathrm{Sc}}^{3+}$ আয়নের d অরবিটালে কোনো ইলেকট্রন নেই। তাই Sc অবস্থান্তর মৌল নয়। যেহেতু Sc অবস্থান্তর মৌল নয়, সেহেতু Sc রঙিন যৌগ গঠন করে না। 

ঘা উদ্দীপকের তথ্যমতে, (i) ${\mathrm{PA}}_3$ ও (ii) ${\mathrm{QB}}_3$ যৌগ দুটি যথক্রমে ${\mathrm{NH}}_3$ ও ${\mathrm{BF}}_3$ । যৌগ দুটির আকৃতি একই রকম হবে না। নিচে তা যুক্তিসহ বিশ্লেষণ করা হলো-
${NH}_3$ অণুর আকৃতি : ${\mathrm{NH}}_3$ এর কেন্দ্রীয় পরমাণু N এর সংকরণ ${sp}^3$ প্রকারের। এর ${\mathrm{sp}}^3$ সংকরণের ফলে চারটি সমতুল্য সংকর অরবিটাল সৃষ্টি হয়। এ চারটি ${\mathrm{sp}}^3$ সংকর অরবিটালের তিনটি অরবিটাল হাইড্রোজেনের $1s^1$ অরবিটাল দ্বারা অধিক্রমিত হবে এবং চর্তুর্থ অরবিটালে একজোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন থাকবে। এ কারণে ${\mathrm{NH}}_3$ অণুর আকৃতি ${\mathrm{sp}}^3$ সংকরণ্ড হওয়া সত্ত্বেও ত্রিকোণাকার পিরামিডীয় এবং লোনপেয়ার ও বন্ডপেয়ার বিকর্ষণ এর কারণে বন্ধন কোণ চতুস্তলকের বন্ধন কোণ ${109}^{\circ }{28}^{\prime }$ অপেক্ষা তত্ত্বীয়ভাবে কম হরে। ${\mathrm{NH}}_3$ অণুস্থ $\angle \mathrm{HNH}$ কোণের পরীক্ষালব্ধ মান ${107}^{\circ }$ হয় ।

${\mathrm{BF}}_3$ অণুর আকৃতি : ${\mathrm{BF}}_3$ যৌগের B এর $e^{-}$বিন্যাসস্বাভাবিক অবস্থায় : B(5) → $1s^{2}2s^{2}2p_x^{1}2p_y^{0}2p_z^0$ 

স্বাভাবিক অবস্থা : $F\left(9\right)\to 1s^{2}2s^{2}2p_x^{2}2p_y^{2}2p_z^1$
এক্ষেত্রে উৎপন্ন তিনটি সংকর ${\mathrm{sp}}^2$ অরবিটাল একটি ত্রিভুজের তিন শীর্ষবিন্দুর দিকে প্রসারিত হয়ে পরস্পর ${120}^{\circ }$ কোণ গঠন করে। এরা নিম্নরূপে তিনটি F পরমাণুর এক ইলেকট্রন বিশিষ্ট $3p_z{}^1$ অরবিটালের সাথে অধিক্রমণের ফলে তিনটি B - F সমযোজী বন্ধন সৃষ্টি করে এবং ${\mathrm{BF}}_3$ অণু গঠিত হয়। এর আকৃতি হয় সমতলীয় ত্রিভুজাকার। 

চিত্র : ত্রিভুজ আকৃতির ${\mathrm{BF}}_3$ অণুর গঠন ( ${\mathrm{sp}}^2$ সংকরণ) সুতরাং দেখা যাচ্ছে, ${\mathrm{NH}}_3$ ও ${\mathrm{BF}}_3$ যৌগ দুটির আকৃতি ভিন্ন।