রসায়ন ১ম পত্র • Cumilla Board • কুমিল্লা বোর্ড ২০১৭
রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন
নিচের চকটি লক্ষ কর।
মৌলের নাম | বহিঃস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস
A | A A & 3 d64 s2 3 \mathrm{~d}^{6} 4 \mathrm{~s}^{2}
B | B \mathrm{B} & 4 d104 s2 4 \mathrm{~d}^{10} 4 \mathrm{~s}^{2}
C | C \mathrm{C} & 3 s23p5 3 \mathrm{~s}^{2} 3 \mathrm{p}^{5}
- ক)(1)
সক্রিয়ন শক্তি কী?
- খ)(2)
ক্রোমিয়াম ব্যতিক্রমধর্মী ইলেকট্রন বিন্যাস দেখায় কেন?
- গ)(3)
AC2AC₂ ও AC3AC_3 যৌগদ্বয়ের মধ্যে কোনটি অধিক সমযোজী আলোচনা করো।
- ঘ)(4)
উদ্দীপকের কোন যৌগটি রঙিন যৌগ গঠন করে? বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়া সংঘটিত হওয়ার জন্য বিক্রিয়ক অণুসমূহের সাধারণ গড় শক্তি অপেক্ষা যে ন্যূনতম অতিরিক্ত শক্তির প্রয়োজন হয়, তাকে সক্রিয়ণ শক্তি বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
ক্রোমিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা ২৪। এর সাধারণ ইলেকট্রন বিন্যাস [Ar] 3d⁴ 4s² হওয়ার কথা ছিল। কিন্তু পরমাণুর সমশক্তিসম্পন্ন d-অরবিটাল অর্ধপূর্ণ (d⁵) বা পূর্ণ (d¹⁰) অবস্থায় অধিক সুস্থিতি অর্জন করে। d-অরবিটালের এই অধিক সুস্থিতির কারণে 4s অরবিটাল থেকে একটি ইলেকট্রন 3d অরবিটালে স্থানান্তরিত হয়ে এর বহিঃস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস হয় [Ar] 3d⁵ 4s¹। এজন্য ক্রোমিয়াম ব্যতিক্রমধর্মী ইলেকট্রন বিন্যাস প্রদর্শন করে।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের A মৌলটির বহিঃস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d⁶ 4s², যা আয়রন (Fe) এবং C মৌলটির ইলেকট্রন বিন্যাস 3s² 3p⁵, যা ক্লোরিন (Cl)। সুতরাং যৌগ দুটি হলো FeCl₂ (AC₂) এবং FeCl₃ (AC₃)।
ফাজানের নীতি অনুসারে, ক্যাটায়নের আকার যত ছোট এবং ধনাত্মক চার্জের পরিমাণ যত বেশি হয়, তার পোলারায়ন ক্ষমতা তত বেশি হয় এবং যৌগটিতে সমযোজী বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায়।
FeCl₂ যৌগে Fe এর জারণ মান +2 (Fe²⁺) এবং FeCl₃ যৌগে Fe এর জারণ মান +3 (Fe³⁺)।
এখানে উভয় যৌগেই অ্যানায়ন (Cl⁻) একই। কিন্তু Fe²⁺ এর চেয়ে Fe³⁺ এর চার্জের পরিমাণ বেশি এবং কার্যকর নিউক্লীয় আকর্ষণের কারণে Fe³⁺ এর আকার Fe²⁺ এর চেয়ে ছোট। ফলে Fe³⁺ এর চার্জ ঘনত্ব অনেক বেশি হওয়ায় এটি ক্লোরাইড অ্যানায়নের ইলেকট্রন মেঘকে অধিক পোলারায়িত করে।সুতরাং ফাজানের নীতি অনুযায়ী, অধিক পোলারায়নের কারণে FeCl₃ যৌগটি FeCl₂ অপেক্ষা অধিক সমযোজী। অর্থাৎ AC₃ যৌগটি AC₂ অপেক্ষা অধিক সমযোজী।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে A মৌলটির বহিঃস্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস 3d⁶ 4s², যা Fe (আয়রন)।
B মৌলটির বহিঃস্তর 4d¹⁰ (বাস্তবে ক্যাডমিয়াম, Cd, যার বহিঃস্তর 4d¹⁰ 5s²)।
C মৌলটি হলো ক্লোরিন (Cl)।A মৌল আয়রন (Fe) রঙিন যৌগ গঠন করে। নিম্নে এর কারণ বিশ্লেষণ করা হলো:
যেসব d-ব্লক মৌলের স্থিতিশীল আয়নে d-অরবিটাল আংশিক পূর্ণ (d¹–d⁹) থাকে, তাদের অবস্থান্তর মৌল বলে। আয়রনের সাধারণ স্থিতিশীল আয়নগুলো হলো Fe²⁺ (3d⁶) এবং Fe³⁺ (3d⁵)। উভয় ক্ষেত্রেই d-অরবিটাল আংশিক পূর্ণ থাকায় Fe একটি অবস্থান্তর মৌল।
অপরদিকে, B মৌলের (Cd) স্থিতিশীল আয়ন Cd²⁺ এর ইলেকট্রন বিন্যাসে 4d¹⁰ থাকে, অর্থাৎ d-অরবিটাল সম্পূর্ণ পূর্ণ থাকে। ফলে এটি কোনো অবস্থান্তর মৌল নয়।
আয়রনের জটিল বা সাধারণ যৌগ গঠনের সময় যখন লিগ্যান্ডগুলো Fe²⁺ বা Fe³⁺ আয়নের সন্নিকটে আসে, তখন লিগ্যান্ডের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়ের বিকর্ষণে সমশক্তিসম্পন্ন পাঁচটি d-অরবিটাল বিভক্ত হয়ে দুটি ভিন্ন শক্তিস্তরে (t₂g এবং eg) বিভক্ত হয়ে যায়। একে d-অরবিটালের স্ফটিক ক্ষেত্র বিভাজন (Crystal Field Splitting) বলা হয়।
এই বিভাজিত d-অরবিটালের মধ্যবর্তী শক্তির পার্থক্য (ΔE) দৃশ্যমান আলোর নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফোটন শোষণ করার মতো হয়। ফলে আংশিক পূর্ণ d-অরবিটালের ইলেকট্রন দৃশ্যমান আলোর নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষণ করে নিম্ন শক্তিস্তর থেকে উচ্চ শক্তিস্তরে স্থানান্তরিত হয় (d-d স্থানান্তর)। শোষিত আলোর সম্পূরক বা প্রতিফলিত আলো আমাদের চোখে রঙিন হিসেবে ধরা দেয়। যেমন, Fe²⁺ এর যৌগ সাধারণত হালকা সবুজ এবং Fe³⁺ এর যৌগ সাধারণত হলুদ/বাদামি বর্ণের হয়।
অতএব, উদ্দীপকের মৌলগুলোর মধ্যে অবস্থান্তর মৌল A (Fe) রঙিন যৌগ গঠন করে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও