সৃজনশীলঃ ‘…’ নটরডেম কলেজ ২০২৪ – মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন, রসায়ন, রসায়ন ১ম পত্র (এইচএসসি)

খসমান ঘনমাত্রার বিভিন্ন এসিডের ক্ষেত্রে যেটি বেশি পরিমাণে বিয়োজিত হয়, সেটি তত অধিক শক্তিশালী। অর্থাৎ, যে এসিড জলীয় দ্রবণে যত বেশি H⁺ আয়ন ত্যাগ করবে, সেটির K_a এর মান তত বেশি অর্থাৎ, সেটি তত বেশি শক্তিশালী। একটি মৃদু এসিডের বিয়োজন সংক্রান্ত নিম্নের বিক্রিয়াটি লক্ষ্য করি—

$\mathrm{HA}+H_{2}O\rightleftharpoons H_3{O}^{+}+A^{-}$

$K_a=\frac{\left[H_3{O}^{+}\right]\left[A^{-}\right]}{\left[\mathrm{HA}\right]}\dots \dots$ (i)

উপরের (i) নং সমীকরণে$\left[H_3{O}^{+}\right]$ এর মান যত বেশি হবে, K_a এর মান ও তত বেশি হবে। তাই K_a এর মান বেশি হলে, এসিডের শক্তি বেশি হয়। অর্থাৎ, মৃদু এসিডের বিয়োজনের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়। আবার, K_a এর মান হ্রাস পেলে মৃদু এসিডের বিয়োজনের মাত্রা হ্রাস পায়। 

অর্থাৎ, K_a এর মান দ্বারা মৃদু এসিডের বিয়োজন প্রভাবিত হয়। 

উদ্দীপকের A মৌলটির যোজ্যতা স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d¹⁰4s¹। অর্থাৎ, মৌলটি Cu। Cu দ্বারা গঠিত একটি জটিল যৌগ হলো [Cu(NH₃)₄] SO। নিম্নে এর গঠন ব্যাখ্যা করা হলো। 

[Cu(NH₃)₄]SO₄ এর গঠন:

Cu²⁺ আয়নের সঙ্গে চারটি অ্যামোনিয়া অণু সন্নিবেশ বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়ে টেট্রাঅ্যাম্‌মিন কিউপ্রিক জটিল আয়ন ([Cu(NH₃)₄]²⁺) গঠন করে। এক্ষেত্রে, জটিল আয়নটিতে Cu²⁺ আয়ন হলো কেন্দ্রীয় ধাতব আয়ন এবং NH₃ এর অণুসমূহ লিগ্যান্ড। Cu²⁺ আয়নের সঙ্গে চারটি সন্নিবেশ বন্ধন দ্বারা লিগ্যান্ড NH₃ এর চারটি অণু যুক্ত বলে Cu²⁺ আয়নের সন্নিবেশ সংখ্যা চার। 

${\left[\mathrm{Cu}{\left({\mathrm{NH}}_3\right)}_4\right]}^{2+}$ আয়নটিতে কেন্দ্রীয় Cu²⁺ আয়নের বিজোড় ইলেকট্রন আছে এবং রঞ্জনরশ্মি পরীক্ষা মতে এটি সমতলীয় বর্গাকার। তাই এতে নিম্নোক্ত ইলেকট্রন বিন্যাস সহযোগে চারটি লিগ্যান্ড (NH₃) প্রদত্ত চারটি ইলেকট্রন যুগলে sp²d সংকরণ ঘটে। 

দ্বিধনাত্মক [Cu(NH₃)₄]²⁺ আয়নের সাথে ${\mathrm{SO}}_4{}^{2-}$ আয়ন আয়নিক বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়ে $\left[\mathrm{Cu}{\left({\mathrm{NH}}_3\right)}_4\right]{\mathrm{SO}}_4$ যৌগ তৈরি করে। 

উদ্দীপকের A²⁺, B³⁺ ও C মৌল তিনটি যথাক্রমে Cu, Ni ও Al। সুতরাং এদের কার্বনেট লবণগুলো হলো CuCO₃, NiCO₃ ও Al₂(CO₃)₃।

উদ্দীপকে উল্লিখিত A²⁺, B³⁺ ও C মূলত ধাতব আয়ন ও পরমাণু আবার এদের কার্বনের লবণসমূহে উপস্থিত কার্বনেট আয়নে $\left({\mathrm{CO}}_3{}^2\right)C$ ও O উভয়ই অধাতু পরমাণু হওয়ায় সমযোজী বন্ধনের মাধ্যমে $\left({\mathrm{CO}}_3{}^2\right)$ গঠন করে। ফলে, এখানে বন্ধন ইলেকট্রন কার্বন ও অক্সিজেন পরমাণু দ্বারা সমভাবে শেয়ার করা হয়। ফলে একটি অ-পোলারিত ও প্রতিসম সমযোজী অণুসম্বলিত কার্বনেট মূলক $\left({\mathrm{CO}}_3{}^2\right)$ গঠিত হয়। ফলে $\left({\mathrm{CO}}_3{}^2\right)$ মূলকটিতে নিষ্ক্রিয় অবস্থায় পরমাণুসমূহ বিরাজ করে। আবার, কার্বনেট লবণসমূহ ধাতব ও অধাতব পরমাণু বা মূলকের মাধ্যমে সৃষ্ট হওয়ায় তাতে আয়নিক বন্ধন উপস্থিত। আমরা জানি আয়নিক বন্ধন দ্বারা সৃষ্ট যৌগের গলনাঙ্ক নির্ভর করে যৌগের কেলাস ল্যাটিসে উপস্থিত ধাতব আয়ন ও অধাতব যৌগমূলক আয়নসমূহের মধ্যে ক্লিয়ারত আকর্ষণ শক্তির উপর। যেহেতু, আয়নিক যৌগের মধ্যে বিশেষত কার্বনেট লবণ সংশ্লিষ্ট আয়নিক যৌগসমূহের পরমাণুর মধ্যে কোনো প্রকার পোলারিটি বিদ্যমান থাকে না, কেবল কেলাস ল্যাটিস মক্তি থাকে। তাই উচ্চ কার্বনেট লবণসমূহের বিয়োজন তাপের ভিন্নতা পোলারায়নের সাথে সম্পর্কিত নয়।