Chapter 3: মৌলের পর্যাবৃত্তিক ধর্ম ও রাসায়নিক বন্ধন Chemistry 1st Paper

উদ্দীপক

$A^2+$ ও $B^2+$ আয়ন দুইটির সর্ববহিঃস্থ ইলেকট্রন বিন্যাস যথাক্রমে 3d9 ও 3d10

Barisal · 2017

ক

খাদ্য নিরাপত্তা কী?

উত্তর

সবার জন্য প্রয়োজনীয় পরিমাণে দূষণমুক্ত ও রোগজীবাণুমুক্ত সুষম খাদ্যের নিশ্চয়তাকে খাদ্য নিরাপত্তা বলে।

খ

শিখা পরীক্ষায় গাঢ় HCl ব্যবহার করা হয় কেন?

উত্তর

ধাতব লবণসমূহ অনুদ্বায়ী বা কম উদ্বায়ী। শিখা পরীক্ষায় গাঢ় HCl ব্যবহার করলে ধাতব লবণসমূহ গাঢ় HCl এর সাথে বিক্রিয়া করে ধাতব ক্লোরাইড লবণে পরিণত হয়। ধাতব ক্লোরাইড লবণ তুলনামূলকভাবে অধিক উদ্বায়ী। এই লবণকে বুনসেন বার্নারের জারণ শিখায় ধরলে সহজেই বাষ্পে পরিণত হয়। বাষ্পীভূত অবস্থায় ধাতব ক্যাটায়ন নিকটস্থ অ্যানায়ন থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিচ্ছিন্ন ধাতব পরমাণুতে পরিণত হয়। পরে এই ধাতব পরমাণু শিখা থেকে নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষণ করে উত্তেজিত হয়। আবার এই উত্তেজিত পরমাণু শক্তি বিকিরণ করে শিখায় বিশেষ বর্ণ সৃষ্টি করে পূর্বাবস্থায় ফিরে আসে। এজন্য শিখা পরীক্ষায় গাঢ় HCl ব্যবহার করা হয়।

গ

[A(NH3)4]2+ এর গঠন প্রক্রিয়া আলোচনা করো।

উত্তর

উদ্দীপকের $A^2+$ আয়নের সর্ববহিস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d9 ∴ A পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস হবে 3d10 4s2 [3d9 4s2 নয় কেননা 3d10 অধিক স্থিতিশীল] অর্থাৎ A মৌলটি Cu(29) [Cu(NH3)4]2+ গঠন: Cu2+ আয়নের সঙ্গে চারটি অ্যামোনিয়া অণু সন্নিবেশ বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়ে টেট্রাঅ্যামিন 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 লিগান্ড NH3 এর চারটি অণু যুক্ত বলে Cu2+ আয়নের সন্নিবেশ সংখ্যা চার। [Cu(NH3)4]2+ আয়নটি প্যারাম্যাগনেটিক অর্থাৎ Cu2+ আয়নের বিজোড় ইলেকট্রন আছে এবং রঞ্জনরশ্মি পরীক্ষা মতে সমতলীয় বর্গাকার। তাই এতে নিম্নোক্ত ইলেকট্রন বিন্যাস সহযোগে চারটি লিগ্যান্ড (:NH3) প্রদত্ত চারটি ইলেকট্রন যুগলে sp2d সংকরণ ঘটে।

ঘ

[A(NH3)4]2+ আয়নটি রঙিন হলেও [B(NH3)4]²+ বর্ণহীন-ব্যাখ্যা করো।

উত্তর

দেওয়া আছে, $A^2+$ আয়নের সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d9। $A^2+$ এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো- $A^2+$ → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s0 তাই মৌলটি হলো (Cu)। আবার, $B^2+$ আয়নের বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d10। $B^2+$ এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো- $B^2+$ → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s0 তাই, মৌলটি হলো (Zn)। অবস্থান্তর ধাতুর অধিকাংশ যৌগ এবং তাদের আয়নের দ্রবণসমূহ রঙিন। অবস্থান্তর ধাতু ও আয়নে অপূর্ণ এ অরবিটাল থাকে বলেই এরা রঙিন হয়। অবস্থান্তর ধাতুর পরমাণুর বহিস্তরের d অরবিটালসমূহের শক্তি সমান। একে ডিজেনারেট অবস্থা বলে। কিন্তু জটিল যৌগ গঠনের সময় অন্য পরমাণুর অরবিটালের সঙ্গে অবস্থান্তর ধাতব আয়নের d অরবিটালের অধিক্রমণ ঘটায় এ অরবিটালসমূহের মধ্যে শক্তির কিছুটা পার্থক্য সৃষ্টি হয় (নন-ডিজেনারেট অবস্থা)। সুতরাং যৌগের দ্রবণে আলো পড়লে d ইলেকট্রন দৃশ্যমান অঞ্চলের আলো শোষণ করে কাছাকাছি শক্তির অপর d অরবিটালে স্থানান্তরিত হয়। যে বর্ণের আলো শোষণ করে তার সম্পূরক বর্ণের আলো দৃশ্যমান হয়। ফলে অবস্থান্তর ধাতুর আয়নের দ্রবণটি ঐ নির্দিষ্ট বর্ণের হয়। Zn আয়নে সুস্থিত d¹º কনফিগারেশন থাকায় ইলেকট্রনের কোন d-d স্থানান্তর সম্ভব নয়। এজন্য জিংক লবণসমূহ বর্ণহীন। কিন্তু Cu²+ আয়নে অপূর্ণ এ অরবিটাল আছে। এজন্য কিউপ্রিক লবণগুলো রঙিন। [Cu(NH3)4]2+ এ Cu2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 রঙিন যৌগের ক্ষেত্রে মনে রাখতে হবে যে, লিগ্যান্ড, অবস্থান্তর মৌল, অবস্থান্তর মৌলের চার্জ, লিগ্যান্ডের সংখ্যা-এদের যেকোনোটির পরিবর্তন হলে নন-ডিজেনারেটর অবস্থায় শক্তির পার্থক্য ভিন্ন হবে। এতে শক্তির শোষণ-বিকিরণ ভিন্ন হবে যা ভিন্ন ভিন্ন বর্ণ প্রদর্শন করবে।

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

উদ্দীপক

$A^2+$ ও $B^2+$ আয়ন দুইটির সর্ববহিঃস্থ ইলেকট্রন বিন্যাস যথাক্রমে 3d9 ও 3d10

Barisal · 2017

ক

খাদ্য নিরাপত্তা কী?

উত্তর

সবার জন্য প্রয়োজনীয় পরিমাণে দূষণমুক্ত ও রোগজীবাণুমুক্ত সুষম খাদ্যের নিশ্চয়তাকে খাদ্য নিরাপত্তা বলে।

খ

শিখা পরীক্ষায় গাঢ় HCl ব্যবহার করা হয় কেন?

উত্তর

ধাতব লবণসমূহ অনুদ্বায়ী বা কম উদ্বায়ী। শিখা পরীক্ষায় গাঢ় HCl ব্যবহার করলে ধাতব লবণসমূহ গাঢ় HCl এর সাথে বিক্রিয়া করে ধাতব ক্লোরাইড লবণে পরিণত হয়। ধাতব ক্লোরাইড লবণ তুলনামূলকভাবে অধিক উদ্বায়ী। এই লবণকে বুনসেন বার্নারের জারণ শিখায় ধরলে সহজেই বাষ্পে পরিণত হয়। বাষ্পীভূত অবস্থায় ধাতব ক্যাটায়ন নিকটস্থ অ্যানায়ন থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিচ্ছিন্ন ধাতব পরমাণুতে পরিণত হয়। পরে এই ধাতব পরমাণু শিখা থেকে নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষণ করে উত্তেজিত হয়। আবার এই উত্তেজিত পরমাণু শক্তি বিকিরণ করে শিখায় বিশেষ বর্ণ সৃষ্টি করে পূর্বাবস্থায় ফিরে আসে। এজন্য শিখা পরীক্ষায় গাঢ় HCl ব্যবহার করা হয়।

গ

[A(NH3)4]2+ এর গঠন প্রক্রিয়া আলোচনা করো।

উত্তর

উদ্দীপকের $A^2+$ আয়নের সর্ববহিস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d9 ∴ A পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস হবে 3d10 4s2 [3d9 4s2 নয় কেননা 3d10 অধিক স্থিতিশীল] অর্থাৎ A মৌলটি Cu(29) [Cu(NH3)4]2+ গঠন: Cu2+ আয়নের সঙ্গে চারটি অ্যামোনিয়া অণু সন্নিবেশ বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়ে টেট্রাঅ্যামিন 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 লিগান্ড NH3 এর চারটি অণু যুক্ত বলে Cu2+ আয়নের সন্নিবেশ সংখ্যা চার। [Cu(NH3)4]2+ আয়নটি প্যারাম্যাগনেটিক অর্থাৎ Cu2+ আয়নের বিজোড় ইলেকট্রন আছে এবং রঞ্জনরশ্মি পরীক্ষা মতে সমতলীয় বর্গাকার। তাই এতে নিম্নোক্ত ইলেকট্রন বিন্যাস সহযোগে চারটি লিগ্যান্ড (:NH3) প্রদত্ত চারটি ইলেকট্রন যুগলে sp2d সংকরণ ঘটে।

ঘ

[A(NH3)4]2+ আয়নটি রঙিন হলেও [B(NH3)4]²+ বর্ণহীন-ব্যাখ্যা করো।

উত্তর

দেওয়া আছে, $A^2+$ আয়নের সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d9। $A^2+$ এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো- $A^2+$ → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s0 তাই মৌলটি হলো (Cu)। আবার, $B^2+$ আয়নের বহিঃস্থ স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d10। $B^2+$ এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো- $B^2+$ → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s0 তাই, মৌলটি হলো (Zn)। অবস্থান্তর ধাতুর অধিকাংশ যৌগ এবং তাদের আয়নের দ্রবণসমূহ রঙিন। অবস্থান্তর ধাতু ও আয়নে অপূর্ণ এ অরবিটাল থাকে বলেই এরা রঙিন হয়। অবস্থান্তর ধাতুর পরমাণুর বহিস্তরের d অরবিটালসমূহের শক্তি সমান। একে ডিজেনারেট অবস্থা বলে। কিন্তু জটিল যৌগ গঠনের সময় অন্য পরমাণুর অরবিটালের সঙ্গে অবস্থান্তর ধাতব আয়নের d অরবিটালের অধিক্রমণ ঘটায় এ অরবিটালসমূহের মধ্যে শক্তির কিছুটা পার্থক্য সৃষ্টি হয় (নন-ডিজেনারেট অবস্থা)। সুতরাং যৌগের দ্রবণে আলো পড়লে d ইলেকট্রন দৃশ্যমান অঞ্চলের আলো শোষণ করে কাছাকাছি শক্তির অপর d অরবিটালে স্থানান্তরিত হয়। যে বর্ণের আলো শোষণ করে তার সম্পূরক বর্ণের আলো দৃশ্যমান হয়। ফলে অবস্থান্তর ধাতুর আয়নের দ্রবণটি ঐ নির্দিষ্ট বর্ণের হয়। Zn আয়নে সুস্থিত d¹º কনফিগারেশন থাকায় ইলেকট্রনের কোন d-d স্থানান্তর সম্ভব নয়। এজন্য জিংক লবণসমূহ বর্ণহীন। কিন্তু Cu²+ আয়নে অপূর্ণ এ অরবিটাল আছে। এজন্য কিউপ্রিক লবণগুলো রঙিন। [Cu(NH3)4]2+ এ Cu2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 রঙিন যৌগের ক্ষেত্রে মনে রাখতে হবে যে, লিগ্যান্ড, অবস্থান্তর মৌল, অবস্থান্তর মৌলের চার্জ, লিগ্যান্ডের সংখ্যা-এদের যেকোনোটির পরিবর্তন হলে নন-ডিজেনারেটর অবস্থায় শক্তির পার্থক্য ভিন্ন হবে। এতে শক্তির শোষণ-বিকিরণ ভিন্ন হবে যা ভিন্ন ভিন্ন বর্ণ প্রদর্শন করবে।

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

উদ্দীপক

Barisal · 2017

ক

সমসত্ত্ব প্রভাবন কী?

উত্তর

যে প্রভাবনের ক্ষেত্রে প্রভাবকসহ বিক্রিয়ার সকল পদার্থ একই দশায় বর্তমান থাকে তাকে সমসত্ত্ব প্রভাবন বলে।

খ

675nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিশিষ্ট বর্ণালির শক্তি নির্ণয় করো।

উত্তর

তরঙ্গদৈর্ঘ্য, $\lambda = 675nm = 675$ × 10-9nm nn আলোর গতি, c = 3 x 108ms-1 ফ্রিক্যুয়েন্সি, v = ? আমরা জানি, c = v$\lambda$ বা, $v=\frac{c}{\lambda}$ =\frac{3 \times 10^8 \mathrm{~ms}^{-1}{675 \times 10^{-9} \mathrm{~m}}=4.4 \times 10^{14} \mathrm{~Hz} এখানে, h হলো প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবক এবং এর মান = 6.626 × 10-34Js আবার, শক্তি, E = hv বা, E = 6.626 × 10-34 × 4.4 × 1014J = 29.15 × 10-20J অতএব, 675nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিশিষ্ট বর্ণালির শক্তি, 29.15 × 10-20J

গ

উদ্দীপকের মৌলসমূহের আকার কীভাবে পরিবর্তিত হয়? ব্যাখ্যা করো।

উত্তর

প্রদত্ত ছকের মৌলসমূহ পর্যায় সারণির ২য় পর্যায়ের অন্তর্ভুক্ত। আমরা জানি একই পর্যায়ের মৌলসমূহের পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে পারমাণবিক আকার হ্রাস পায়। প্রদত্ত মৌলসমূহ একই পর্যায়ভুক্ত হওয়ায় পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে এই মৌলগুলোর পারমাণবিক আকার হ্রাস পায়। পারমাণবিক আকার হ্রাসের কারণ হলো, একই পর্যায়ে মৌলসমূহের পরমাণুতে ইলেকট্রন কক্ষপথের সংখ্যা নির্দিষ্ট। কিন্তু পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধি পাওয়ায় পরমাণুর নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে কক্ষপথে ইলেকট্রন সংখ্যাও বৃদ্ধি পায়। ইলেকট্রন সংখ্যা বৃদ্ধি পেলেও নতুন কক্ষপথ সৃষ্টি না হওয়ায় অধিক সংখ্যক প্রোটন ও ইলেকট্রনের আকর্ষণের ফলে পরমাণুর আকার সংকুচিত হয়ে আসে ফলে পারমাণবিক আকার হ্রাস পায়। তাই বলা যায় প্রোটন ও ইলেকট্রনের অন্তবর্তী আকর্ষণ সৃষ্টির কারণেই মৌলগুলোর পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে পারমাণবিক আকার ছোট হয়ে আসে। Li(3) সর্ববামে অবস্থিত হওয়ায় এর আকার সবচেয়ে বড়ো এবং F ২য় পর্যায়ের সর্বডানে হওয়ায় এর আকার সবচেয়ে ক্ষুদ্র। নিচে উদ্দীপকের মৌলগুলোর আকারের পরিবর্তন দেখানো হলো-

ঘ

উদ্দীপক অনুসারে আয়নিকরণ বিভবের ক্রম পরিবর্তনের ব্যতিক্রম পরিলক্ষিত হয়- বিশ্লেষণ করো।

উত্তর

উল্লেখিত ছকে পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে পরমাণুর আকার হ্রাস পায়, নিউক্লিয়াস সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরের ইলেকট্রনের উপর আকর্ষণ বল বৃদ্ধি পায় ফলে আয়নীকরণ শক্তির মান ক্রমশ বাড়তে থাকে। কিন্তু টেবিল থেকে দেখা যায় যে, পারমাণবিক সংখ্যা 4 বিশিষ্ট মৌল Be এর আয়নিকরণ শক্তির মান পারমাণবিক সংখ্যা 5 বিশিষ্ট মৌল B এর চেয়ে এবং পারমাণবিক সংখ্যা 7 বিশিষ্ট মৌল N এর আয়নিকরণ শক্তির মান ৪ পারমাণবিক সংখ্যা বিশিষ্ট মৌল ০ এর চেয়ে বেশি। ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে এই ব্যতিক্রমের পরিষ্কার ধারণা পাওয়া সম্ভব। B ও Be এর ক্ষেত্রে: Be ও B ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ: Be (4) → 1s² 2s² B(5) → 1s² 2s²2p¹ Be এর সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরে ইলেকট্রন যুগল অবস্থায় থাকে বলে Be এর ইলেকট্রন অপসারণ B এর অযুগ্ম ইলেকট্রন অপসারণ থেকে কঠিন। তাই Be এর আয়নিকরণ শক্তির মানও বেশি হয়। N ও ০ এর ক্ষেত্রে: ০ ও N এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ: $\begin{aligned} & \mathrm{N}(7)=1 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{p}_{\mathrm{x}}{ }^1 2 \mathrm{p}_{\mathrm{y}}{ }^1 2 \mathrm{p}_{\mathrm{z}}{ }^1 \\ & \mathrm{O}(8)=1 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{p}_{\mathrm{x}}{ }^2 2 \mathrm{p}_{\mathrm{y}} 2 \mathrm{p}_{\mathrm{z}}{ }^1\end{aligned}$ উপরোক্ত N পরমাণুর বহিঃস্তরে তিনটি অরবিটাল তিনটি ইলেকট্রন দ্বারা সুষমভাবে বিন্যস্ত। ফলে এটি অধিক সুস্থিত বিন্যাস। আবার অক্সিজেন পরমাণুর বহিঃস্থ শক্তিস্তরে বিষমভাবে ইলেকট্রন বিন্যস্ত। ফলে শক্তির তারতম্যের জন্য ০ এর ইলেকট্রন অপসারণ করা নাইট্রোজেন পরমাণুর তুলনায় অনেক সহজ হয় থাকে। তাই ০ এর আয়নিকরণ শক্তির মান N এর তুলনায় কম হয়।

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

উদ্দীপক

Barisal · 2017

ক

সমসত্ত্ব প্রভাবন কী?

উত্তর

যে প্রভাবনের ক্ষেত্রে প্রভাবকসহ বিক্রিয়ার সকল পদার্থ একই দশায় বর্তমান থাকে তাকে সমসত্ত্ব প্রভাবন বলে।

খ

675nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিশিষ্ট বর্ণালির শক্তি নির্ণয় করো।

উত্তর

তরঙ্গদৈর্ঘ্য, $\lambda = 675nm = 675$ × 10-9nm nn আলোর গতি, c = 3 x 108ms-1 ফ্রিক্যুয়েন্সি, v = ? আমরা জানি, c = v$\lambda$ বা, $v=\frac{c}{\lambda}$ =\frac{3 \times 10^8 \mathrm{~ms}^{-1}{675 \times 10^{-9} \mathrm{~m}}=4.4 \times 10^{14} \mathrm{~Hz} এখানে, h হলো প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবক এবং এর মান = 6.626 × 10-34Js আবার, শক্তি, E = hv বা, E = 6.626 × 10-34 × 4.4 × 1014J = 29.15 × 10-20J অতএব, 675nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিশিষ্ট বর্ণালির শক্তি, 29.15 × 10-20J

গ

উদ্দীপকের মৌলসমূহের আকার কীভাবে পরিবর্তিত হয়? ব্যাখ্যা করো।

উত্তর

প্রদত্ত ছকের মৌলসমূহ পর্যায় সারণির ২য় পর্যায়ের অন্তর্ভুক্ত। আমরা জানি একই পর্যায়ের মৌলসমূহের পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে পারমাণবিক আকার হ্রাস পায়। প্রদত্ত মৌলসমূহ একই পর্যায়ভুক্ত হওয়ায় পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে এই মৌলগুলোর পারমাণবিক আকার হ্রাস পায়। পারমাণবিক আকার হ্রাসের কারণ হলো, একই পর্যায়ে মৌলসমূহের পরমাণুতে ইলেকট্রন কক্ষপথের সংখ্যা নির্দিষ্ট। কিন্তু পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধি পাওয়ায় পরমাণুর নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে কক্ষপথে ইলেকট্রন সংখ্যাও বৃদ্ধি পায়। ইলেকট্রন সংখ্যা বৃদ্ধি পেলেও নতুন কক্ষপথ সৃষ্টি না হওয়ায় অধিক সংখ্যক প্রোটন ও ইলেকট্রনের আকর্ষণের ফলে পরমাণুর আকার সংকুচিত হয়ে আসে ফলে পারমাণবিক আকার হ্রাস পায়। তাই বলা যায় প্রোটন ও ইলেকট্রনের অন্তবর্তী আকর্ষণ সৃষ্টির কারণেই মৌলগুলোর পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে পারমাণবিক আকার ছোট হয়ে আসে। Li(3) সর্ববামে অবস্থিত হওয়ায় এর আকার সবচেয়ে বড়ো এবং F ২য় পর্যায়ের সর্বডানে হওয়ায় এর আকার সবচেয়ে ক্ষুদ্র। নিচে উদ্দীপকের মৌলগুলোর আকারের পরিবর্তন দেখানো হলো-

ঘ

উদ্দীপক অনুসারে আয়নিকরণ বিভবের ক্রম পরিবর্তনের ব্যতিক্রম পরিলক্ষিত হয়- বিশ্লেষণ করো।

উত্তর

উল্লেখিত ছকে পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে পরমাণুর আকার হ্রাস পায়, নিউক্লিয়াস সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরের ইলেকট্রনের উপর আকর্ষণ বল বৃদ্ধি পায় ফলে আয়নীকরণ শক্তির মান ক্রমশ বাড়তে থাকে। কিন্তু টেবিল থেকে দেখা যায় যে, পারমাণবিক সংখ্যা 4 বিশিষ্ট মৌল Be এর আয়নিকরণ শক্তির মান পারমাণবিক সংখ্যা 5 বিশিষ্ট মৌল B এর চেয়ে এবং পারমাণবিক সংখ্যা 7 বিশিষ্ট মৌল N এর আয়নিকরণ শক্তির মান ৪ পারমাণবিক সংখ্যা বিশিষ্ট মৌল ০ এর চেয়ে বেশি। ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে এই ব্যতিক্রমের পরিষ্কার ধারণা পাওয়া সম্ভব। B ও Be এর ক্ষেত্রে: Be ও B ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ: Be (4) → 1s² 2s² B(5) → 1s² 2s²2p¹ Be এর সর্ববহিঃস্থ শক্তিস্তরে ইলেকট্রন যুগল অবস্থায় থাকে বলে Be এর ইলেকট্রন অপসারণ B এর অযুগ্ম ইলেকট্রন অপসারণ থেকে কঠিন। তাই Be এর আয়নিকরণ শক্তির মানও বেশি হয়। N ও ০ এর ক্ষেত্রে: ০ ও N এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ: $\begin{aligned} & \mathrm{N}(7)=1 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{p}_{\mathrm{x}}{ }^1 2 \mathrm{p}_{\mathrm{y}}{ }^1 2 \mathrm{p}_{\mathrm{z}}{ }^1 \\ & \mathrm{O}(8)=1 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{~s}^2 2 \mathrm{p}_{\mathrm{x}}{ }^2 2 \mathrm{p}_{\mathrm{y}} 2 \mathrm{p}_{\mathrm{z}}{ }^1\end{aligned}$ উপরোক্ত N পরমাণুর বহিঃস্তরে তিনটি অরবিটাল তিনটি ইলেকট্রন দ্বারা সুষমভাবে বিন্যস্ত। ফলে এটি অধিক সুস্থিত বিন্যাস। আবার অক্সিজেন পরমাণুর বহিঃস্থ শক্তিস্তরে বিষমভাবে ইলেকট্রন বিন্যস্ত। ফলে শক্তির তারতম্যের জন্য ০ এর ইলেকট্রন অপসারণ করা নাইট্রোজেন পরমাণুর তুলনায় অনেক সহজ হয় থাকে। তাই ০ এর আয়নিকরণ শক্তির মান N এর তুলনায় কম হয়।

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

উদ্দীপক

তিনটি মৌলের সর্বশেষ ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ- A- ns1 E-ns-2 D-ns2 np5 এখানে, n = 3

Jessore · 2017

ক

টেলকম পাউডারের প্রধান উপাদান কী?

উত্তর

টেলকম পাউডারের প্রধান উপাদান হলো ট্যালক্ (3MgO.4SiO2.H2O)।

খ

অ্যাটম ইকোনমি বলতে কী বুঝ?

উত্তর

অ্যাটম ইকোনমি হলো বিক্রিয়কসমূহকে সম্পূর্ণরূপে উৎপাদে পরিণত করার সক্ষমতা। এটি গ্রিন কেমিস্ট্রির অন্যতম মূল ভিত্তি। এক্ষেত্রে আকাঙ্খা থাকে যে সকল পরিমাণ বিক্রিয়ক বিক্রিয়ায় অংশ গ্রহণ করে এবং বিক্রিয়কসমূহের মোট ভর যেন উৎপাদসমূহের মোট ভরের সমান হয়। ফলে বিক্রিয়কসমূহের সর্বোচ্চ ব্যবহার নিশ্চিতকরণের মাধ্যমে বর্জ্যের পরিমাণ হ্রাস পাবে এবং সে সংক্রান্ত ব্যয়ও কমে যাবে। কোনো বিক্রিয়ার অ্যাটম ইকোনমিকে নিম্নোক্তভাবে প্রকাশ করা যায়-

গ

A ও E এর দ্বি-ধনাত্মক আয়ন গঠনের সম্ভাব্যতা ব্যাখ্যা করো।

উত্তর

প্রশ্নানুসারে A ও E মৌলের সর্বশেষ ইলেকট্রন বিন্যাস হলো- 3s1 এবং 3s2। সুতরাং মৌল দুটি হলো যথাক্রমে সোডিয়াম (Na) ও ম্যাগনেসিয়াম (Mg)। যেহেতু E মৌলটির শেষ কক্ষপথে ২টি ইলেকট্রন বিদ্যমান। তাই মৌলটি অতি সহজে শেষ কক্ষপথের দুটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে দ্বি- ধনাত্মক আয়ন গঠন করতে পারে। অপরদিকে A মৌলের বা সোডিয়ামের শেষ কক্ষপথে একটি ইলেকট্রন বিদ্যমান। তাই A মৌলটি একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে একক ধনাত্মক আয়নে পরিণত হয়। এই Na+ আয়নের সর্বশেষ কক্ষপথে আর কোনো অপসারণযোগ্য ইলেকট্রন নেই। এছাড়াও Na+ আয়নের সর্বশেষ কক্ষপথের পূর্ববর্তী কক্ষপথ ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ থাকায় তা একটি স্থিতিশীল কাঠামো গঠন করে ফলে ইলেকট্রন ত্যাগ করা সম্ভব হয় না। তাই Na+ আয়নের পক্ষে দ্বি-ধনাত্মক আয়ন গঠন সম্ভব নয়। সুতরাং, উপরিউক্ত আলোচনার প্রেক্ষিতে বলা যায় যে E মৌলের বা ম্যাগনেসিয়ামের বহিঃস্থ কক্ষপথে কেবলমাত্র দুটি ইলেকট্রন থাকায় এর দ্বি-ধনাত্মক আয়ন গঠনের সম্ভাবনা থাকলেও A মৌলের বা সোডিয়ামের সেই সম্ভাবনা নেই।

ঘ

AD কী পানিতে দ্রবীভূত হবে? বিশ্লেষণ করো।

উত্তর

প্রশ্নানুসারে A ও D হলো যথাক্রমে Na ও Cl। সুতরাং A ও D দ্বারা গঠিত আয়নিক যৌগ হলো NaCl। পানির অণুতে বিদ্যমান অক্সিজেন ও হাইড্রোজেনের মধ্যকার ইলেকট্রন যুগল অক্সিজেন পরমাণুর দিকে বেশি আকৃষ্ট হয়। কেননা অক্সিজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা হাইড্রোজেন অপেক্ষা অধিক। তাই পানির অণুর হাইড্রোজেন প্রান্তে আংশিক ধনাত্মক চার্জের এবং অক্সিজেন প্রান্তে আংশিক ঋণাত্মক চার্জের সৃষ্টি হয়। আয়নিক NaCl যৌগের Na প্রান্ত পানির ঋণাত্মক প্রান্ত দ্বারা এবং Cl প্রান্ত পানির ধনাত্মক প্রান্ত দ্বারা আকর্ষিত হয় এবং দ্রবীভূত হয়। এভাবেই উৎপন্ন যৌগ আয়নিক এবং এর বিপরীত আয়ন বিশিষ্ট প্রান্ত থাকায় তা পোলার পানির অনুরূপ বিপরীত প্রান্তকে আকর্ষণ করে চারদিক থেকে ঘিরে রাখে। ফলে উল্লেখিত আয়নিক যৌগ NaCl পোলার পানিতে দ্রবণীয়।

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

উদ্দীপক

তিনটি মৌলের সর্বশেষ ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ- A- ns1 E-ns-2 D-ns2 np5 এখানে, n = 3

Jessore · 2017

ক

টেলকম পাউডারের প্রধান উপাদান কী?

উত্তর

টেলকম পাউডারের প্রধান উপাদান হলো ট্যালক্ (3MgO.4SiO2.H2O)।

খ

অ্যাটম ইকোনমি বলতে কী বুঝ?

উত্তর

অ্যাটম ইকোনমি হলো বিক্রিয়কসমূহকে সম্পূর্ণরূপে উৎপাদে পরিণত করার সক্ষমতা। এটি গ্রিন কেমিস্ট্রির অন্যতম মূল ভিত্তি। এক্ষেত্রে আকাঙ্খা থাকে যে সকল পরিমাণ বিক্রিয়ক বিক্রিয়ায় অংশ গ্রহণ করে এবং বিক্রিয়কসমূহের মোট ভর যেন উৎপাদসমূহের মোট ভরের সমান হয়। ফলে বিক্রিয়কসমূহের সর্বোচ্চ ব্যবহার নিশ্চিতকরণের মাধ্যমে বর্জ্যের পরিমাণ হ্রাস পাবে এবং সে সংক্রান্ত ব্যয়ও কমে যাবে। কোনো বিক্রিয়ার অ্যাটম ইকোনমিকে নিম্নোক্তভাবে প্রকাশ করা যায়-

গ

A ও E এর দ্বি-ধনাত্মক আয়ন গঠনের সম্ভাব্যতা ব্যাখ্যা করো।

উত্তর

প্রশ্নানুসারে A ও E মৌলের সর্বশেষ ইলেকট্রন বিন্যাস হলো- 3s1 এবং 3s2। সুতরাং মৌল দুটি হলো যথাক্রমে সোডিয়াম (Na) ও ম্যাগনেসিয়াম (Mg)। যেহেতু E মৌলটির শেষ কক্ষপথে ২টি ইলেকট্রন বিদ্যমান। তাই মৌলটি অতি সহজে শেষ কক্ষপথের দুটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে দ্বি- ধনাত্মক আয়ন গঠন করতে পারে। অপরদিকে A মৌলের বা সোডিয়ামের শেষ কক্ষপথে একটি ইলেকট্রন বিদ্যমান। তাই A মৌলটি একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করে একক ধনাত্মক আয়নে পরিণত হয়। এই Na+ আয়নের সর্বশেষ কক্ষপথে আর কোনো অপসারণযোগ্য ইলেকট্রন নেই। এছাড়াও Na+ আয়নের সর্বশেষ কক্ষপথের পূর্ববর্তী কক্ষপথ ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ থাকায় তা একটি স্থিতিশীল কাঠামো গঠন করে ফলে ইলেকট্রন ত্যাগ করা সম্ভব হয় না। তাই Na+ আয়নের পক্ষে দ্বি-ধনাত্মক আয়ন গঠন সম্ভব নয়। সুতরাং, উপরিউক্ত আলোচনার প্রেক্ষিতে বলা যায় যে E মৌলের বা ম্যাগনেসিয়ামের বহিঃস্থ কক্ষপথে কেবলমাত্র দুটি ইলেকট্রন থাকায় এর দ্বি-ধনাত্মক আয়ন গঠনের সম্ভাবনা থাকলেও A মৌলের বা সোডিয়ামের সেই সম্ভাবনা নেই।

ঘ

AD কী পানিতে দ্রবীভূত হবে? বিশ্লেষণ করো।

উত্তর

প্রশ্নানুসারে A ও D হলো যথাক্রমে Na ও Cl। সুতরাং A ও D দ্বারা গঠিত আয়নিক যৌগ হলো NaCl। পানির অণুতে বিদ্যমান অক্সিজেন ও হাইড্রোজেনের মধ্যকার ইলেকট্রন যুগল অক্সিজেন পরমাণুর দিকে বেশি আকৃষ্ট হয়। কেননা অক্সিজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা হাইড্রোজেন অপেক্ষা অধিক। তাই পানির অণুর হাইড্রোজেন প্রান্তে আংশিক ধনাত্মক চার্জের এবং অক্সিজেন প্রান্তে আংশিক ঋণাত্মক চার্জের সৃষ্টি হয়। আয়নিক NaCl যৌগের Na প্রান্ত পানির ঋণাত্মক প্রান্ত দ্বারা এবং Cl প্রান্ত পানির ধনাত্মক প্রান্ত দ্বারা আকর্ষিত হয় এবং দ্রবীভূত হয়। এভাবেই উৎপন্ন যৌগ আয়নিক এবং এর বিপরীত আয়ন বিশিষ্ট প্রান্ত থাকায় তা পোলার পানির অনুরূপ বিপরীত প্রান্তকে আকর্ষণ করে চারদিক থেকে ঘিরে রাখে। ফলে উল্লেখিত আয়নিক যৌগ NaCl পোলার পানিতে দ্রবণীয়।

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো

সম্পূর্ণ প্রশ্ন দেখো