ক্রোমিয়াম ব্যতিক্রমধর্মী ইলেকট্রন বিন্যাস দেখায় কেন?
উত্তর: Cr এর পারমাণবিক সংখ্যা 24। Cr-এর ইলেকট্রন বিন্যাসে শেষ ইলেকট্রন d অরবিটালে প্রবেশ করে। Cr এর আগের মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস, [গণিত] তাহলে নিয়ম অনুযায়ী Cr এর 3d হওয়ার কথা। কিন্তু আমরা জানি যে, অর্ধপূর্ণ ও পূর্ণ অরবিটালগুলো স্থিতিশীল। এই স্থিতিশীলতা অর্জনের লক্ষ্যে তাই Cr এর ইলেকট্রন বিন্যাসের ক্ষেত্রে 3d4 কনফিগারেশন না হয়ে 3d5 হয় ও 4s কনফিগারেশন এ 4s1 হয়ে যায়। [গণিত] এজন্য Cr ব্যতিক্রমধর্মী ইলেকট্রন বিন্যাস দেখায়।
HSC Chemistry 1st Paper Chapter 3: মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Chemistry 1st Paper · Chapter 3: মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন · সৃজনশীল
ক্রোমিয়াম ব্যতিক্রমধর্মী ইলেকট্রন বিন্যাস দেখায় কেন?
Comilla · 2017
উত্তর
ন্যূনতম যে পরিমাণ শক্তি সঞ্চয় করে কোনো বিক্রিয়ার বিক্রিয়ক অণুসমূহকে বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণের উপযুক্ততা অর্জন করতে হয় সেই পরিমাণ শক্তিকে সক্রিয়ন শক্তি বলে।
উত্তর
Cr এর পারমাণবিক সংখ্যা 24। Cr-এর ইলেকট্রন বিন্যাসে শেষ ইলেকট্রন d অরবিটালে প্রবেশ করে। Cr এর আগের মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস,
তাহলে নিয়ম অনুযায়ী Cr এর 3d হওয়ার কথা। কিন্তু আমরা জানি যে, অর্ধপূর্ণ ও পূর্ণ অরবিটালগুলো স্থিতিশীল। এই স্থিতিশীলতা অর্জনের লক্ষ্যে তাই Cr এর ইলেকট্রন বিন্যাসের ক্ষেত্রে 3d4 কনফিগারেশন না হয়ে 3d5 হয় ও 4s কনফিগারেশন এ 4s1 হয়ে যায়।
এজন্য Cr ব্যতিক্রমধর্মী ইলেকট্রন বিন্যাস দেখায়।
উত্তর
প্রদত্ত A ও C মৌলের বহিঃস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস যথাক্রমে 3d6 4s2ও 3s²3p5। সুতরাং A মৌলটি হলো Fe এবং C মৌলটি হলো CI। সুতরাং AC2 যৌগটি হলো FeCl2 ও AC3 যৌগটি হলো FeCl3 | FeCl2 ও FeCl3 যৌগদ্বয়ের মধ্যে কোনটি অধিক আয়নিক ফাজানের নিয়ম অনুসারে ব্যাখ্যা করা যায়। ফাজানের নীতি হলো-
i. ক্যাটায়নের আকার ক্ষুদ্র হলে
ii. অ্যানায়নের আকার বড়ো হলে
iii. ক্যাটায়নের d ও f অরবিটালে ইলেকট্রন থাকলে
iv. ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের চার্জ অধিক হলে যৌগে পোলারায়নের মাত্রা অধিক হবে। যে যৌগে পোলারায়নের মাত্রা যত অধিক হয় সে যৌগে সমযোজী বৈশিষ্ট্য তত অধিক হয়।
FeCl2 যৌগের ক্যাটায়ন Fe2+ ও অ্যানায়ন CI। আবার, FeCl3 যৌগে ক্যাটায়ন Fe3+ ও অ্যানায়ন CI-। FeCl3 যৌগের Fe3+ এর চার্জ FeCl2 এর Fe2+ অপেক্ষা বেশি। তাই FeCl2এর থেকে FeCl3 তে Fe3+ ও Cl- যখন নিকটে আসে তখন Fe3+ দ্বারা CI- এর ইলেকট্রন মেঘের বিকৃতি বা পোলারায়ন বেশি ঘটে। কারণ আমরা জানি, ফাযানের নীতি অনুসারে চার্জ যত বেশি হয় পোলারায়ন তত বেশি হয় ও যৌগ তত বেশি সমযোজী বৈশিষ্ট্য দেখায়।
সুতরাং বলা যায় ফাযানের নীতি অনুসরণ করে প্রদত্ত যৌগে বিদ্যমান ক্যাটায়নের চার্জ বিবেচনা করে যৌগদ্বয়ের মধ্যে সমযোজী বৈশিষ্ট্যের তুলনা করা হয়। তাই Fe আয়নের চার্জ Fe2+ এর চেয়ে বেশি হওয়ায় FeCl2ও FeCl3 এর মধ্যে FeCl3 বেশি সমযোজী।
উত্তর
উদ্দীপকের A মৌলটির বহিঃস্থ ইলেকট্রন বিন্যাস 3d6 4s2। ইলেকট্রন বিন্যাস অনুযায়ী A মৌলটি হলো Fe। সুতরাং Fe, d ব্লক মৌল এবং অবস্থান্তর মৌলের বৈশিষ্ট্যানুসারে এর সুস্থিত আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাসে d অরবিটাল আংশিক পূর্ণ থাকে। তাই একই সাথে Fe অবস্থান্তর মৌলও। আমরা জানি যে, সাধারণত অবস্থান্তর মৌলসমূহ রঙিন যৌগ গঠন করে।Fe- এ সাধারণভাবে পাঁচটি d অরবিটাল সমশক্তিস্তরে অবস্থান করে। একে ডিজেনারেট অবস্থা বলা হয়। কিন্তু যখনই কোনো লিগ্যান্ড যুক্ত হওয়ার জন্য এই d-অরবিটাল এর নিকটে আসে তখন এ অরবিটাল এ বর্তমান ইলেকট্রন ও লিগ্যান্ডের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়ের মধ্যে বিকর্ষণ ঘটে। এ বিকর্ষণ বলের প্রভাবে d-অরবিটাল এর মধ্যে শক্তির পার্থক্য ঘটে এবং নন ডিজেনারেট অবস্থার সৃষ্টি হয়। এ অবস্থায় শক্তির পার্থক্য (ΔΕ) ঘটে। এ ∆E এর মান যদি দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সীমার মধ্যে পড়ে, তবে d orbital এর ইলেকট্রন ঐ আলো শোষণ করে।আলোর সংশ্লিষ্ট তরঙ্গ Fe এর আয়ন দ্বারা শোষিত হয় এবং এর সম্পূরক আলো বিকিরিত হয়। বিকিরিত সম্পূরক আলোর বর্ণটিই হবে যৌগটির বর্ণ। আর এভাবেই সৃষ্ট শক্তির পার্থক্য যখন দৃশ্যমান আলোর সীমার মধ্যে থাকে তখনই প্রদত্ত যৌগ বর্ণ প্রদর্শন করে। তাই Fe রঙিন যৌগ গঠন করে।
