SSC HSC’র রসায়ন”ইলেক্ট্রন বিন্যাস ” ঘরে বসে শিক্ষা গ্রহণ | আমাদের নাঙ্গলকোট
সর্বশেষ সংবাদ
◈ বঙ্গবন্ধুর মানবিক গুনাবলী ও ধর্মীয় চেনতা-মোহাম্মদ হেদায়েত উল্লাহ ◈ সুপ্রিম কোর্টের অবকাশকালীন সব ছুটি বাতিল! ◈ সংবিধান থেকে রাষ্ট্রধর্ম ইসলাম বাদ দেয়া সেই লিগ্যাল নোটিশ প্রত্যাহার ◈ বিশ্ব পর্যটন দিবস ও আমাদের সম্ভাবনা ◈ মোল্লা নিয়ে আলোচনা -সমালোচনা- এ,কে,এম মনিরুল হক ◈ বাইয়ারা প্রবাসী কল্যাণ ইউনিট’র বাহারাইন শাখা কমিটি গঠন ◈ পাই যে কৃপার ভাগ – মোঃ জহিরুল ইসলাম। ◈ কুমিল্লায় শিশু ধর্ষণের অভিযোগে জুতা পেটা খাওয়া ছাত্রলীগ নেতাকে দল থেকে বহিষ্কার ◈ সামাজিক সংগঠন ”খাজুরিয়া সমাজ কল্যাণ সংস্থার” ১৫ সদস্য বিশিষ্ট কমিটি গঠন ◈ দৌলখাঁড় উচ্চ বিদ্যালয়ের নতুন প্রধান শিক্ষক শাহ আলম মজুমদার ◈ শিক্ষকদের মূল্যায়ন কতক্ষণ করবে- জহিরুল ইসলাম ◈ শুধু ভুলে যাই- গাজী ফরহাদ

SSC HSC’র রসায়ন”ইলেক্ট্রন বিন্যাস ” ঘরে বসে শিক্ষা গ্রহণ

13 May 2020, 12:37:30
ইলেকট্রনের চারটা কোয়ান্টাম নাম্বার আছে
(১) প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা
(২)সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা
(৩)ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা
(৪) স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা★প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যাকে n দ্বারা, সহকারীকে l দ্বারা,ম্যাগনেটিককে m দ্বারা এবং স্পিনকে s দ্বারা প্রকাশ করা হয়ে থাকে।
★প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা দ্বারা আকার বুঝায়।যেমন,পরমাণুর কক্ষপথ কি ছোট হবে নাকি বড় হবে।অর্থাৎ প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যার কাজ হচ্ছে আকার বুঝানো।

চিত্র -১
★সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যার কাজ হচ্ছে আকৃতি বুঝানো।মানে সে দেখতে আসলে কেমন। সেকি গোলাকার নাকি ডাম্বেলকৃতি।

চিত্র -২
★ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা দ্বারা বুঝায় ত্রিমাত্রিক দিক বিন্যাস।অর্থাৎ গোল বা ডাম্বেলটা কোন অক্ষ বরাবর থাকবে? x অক্ষ, y অক্ষ নাকি z অক্ষ বরাবর।
★স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা দ্বারা বুঝায় হচ্ছে, একটা ইলেকট্রন ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘুরতে পারে আবার ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে দিকেও ঘুরতে পারে।তার অপশন দুইটা সিলেক্ট করবে একটা।দুইটা থেকে যেহেতু একটা সিলেক্ট করবে তাহলে সিলেক্ট করার সম্ভাব্যতা দুই ভাগের এক।অর্থাৎ ২/১।যদি ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘুরে তাহলে আমরা বলব +১/২।আর যদি ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘুরে তাহলে আমরা বলব -১/২।

@এখন আমরা জানার চেষ্টা করবো কিভাবে প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা থেকে সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা পাবো।সহকারী থেকে কিভাবে ম্যাগনেটিক এবং ম্যাগনেটিক থেকে স্পিন কিভাবে পাবো।

★প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা মানে n। যদি n এর মান চার ধরে নেয়।n এর মান চার মানে এটা চার নাম্বার শক্তিস্তরে আছে।আমরা জানি যে পরমাণুর অনেকগুলো শক্তিস্তর থাকে।

চিত্র -৩
চিত্রে চারটা শক্তিস্তর আছে। n=4  মানে আমরা চার নাম্বার শক্তিস্তর নিয়ে কাজ করছি।
➤n থেকে l এর মান অর্থাৎ সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যার মান কিভাবে পাবো দেখ-
*সব সময় মনে রাখবে l(এল) এর মান হবে শূন্য থেকে (n-1) পর্যন্ত। n এর মান যদি 4 হয় তাহলে n-1 মানে 3।অর্থাৎ l এর মান হচ্ছে শূন্য থেকে তিন পর্যন্ত ( 0,1,2,3)।

*তাহলে n এর মান 3 হলে l(এল)=0,1,2 হবে।আশাকরি বুঝতে পেরেছ।

*আমরা বলেছিলাম এল l মানে আকৃতি বুঝাবে।মনে রাখবে যদি l এর মান শূন্য হয় তাহলে তার আকৃতিকে বলে s। l=2 হলে তার আকৃতিকে বলা হবে p। l=3 হলে d। l=4 হলে f হবে।

★যদি প্রশ্ন করা হয় 4s 4p এরা কি অরবিটাল নাকি উপশক্তিস্তর?
➤উত্তর হবে এরা উপশক্তিস্তর।

*যাদের তিনটা কোয়ান্টাম নাম্বার থাকে তারা প্রকৃতপক্ষে অরবিটাল। অর্থাৎ যাদের প্রধান, সহকারী এবং ম্যাগনেটিক এই তিনটা কোয়ান্টাম সংখ্যা থাকে তারাই হচ্ছে অরবিটাল।
*আর যাদের দুইটা কোয়ান্টাম সংখ্যা থাকে তাদের বলা হয় উপশক্তিস্তর। অর্থাৎ এদের শুধুমাত্র n এবং l থাকবে।
*4s এবং 4p এর শুধুমাত্র n এবং l কোয়ান্টাম সংখ্যা আছে তাই এরা উপশক্তিস্তর।
*একটা উপশক্তিস্তরের মধ্যে অনেকগুলো অরবিটাল থাকতে পারে।

☞এবার আসি ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা নির্ণয়ে-
*ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা বের করার নিয়ম হচ্ছে (-l থেকে +l পর্যন্ত)।অর্থাৎ এল সমান ২ হলে (l=2) হবে, -2,-1,0,1,2।যদি( l=1) হয় তবে -1,0,1 হবে, l=3 হলে -3,-2,-1,0,1,2,3।
*  l এ আমরা যাদেরকে পেয়েছি তারা হচ্ছে উপশক্তিস্তর।
*  m এ যাদেরকে পেয়েছি তারা হচ্ছে অরবিটাল।
*  ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা পর্যন্ত যাদের মান জানা আছে তাদের বলবো অরবিটাল।
*  যাদের কেবল 3s 4s পর্যন্ত জানি তাদের বলব উপশক্তিস্তর।

⇨উদাহরন দিচ্ছি। মনে কর 3p একটা অরবিটাল।
এখানে (l=1)।কারন p এর জন্য l এর মান সবসময় 1 হয়।   [s=0,p=1,d=2,f=3]

তাহলে তার m এর মান হবে =-1,0,1।এখানে মোট মান আছে তিনটা।তারমানে তার তিনটা অরবিটাল রয়েছে। তাহলে দাড়াচ্ছে হচ্ছে, যার m এর মান যতটা তার অরবিটালও ততটা। p এর জন্য m এর মান তিনটা।তারমানে এখানে অরবিটাল রয়েছে তিনটা।
3p(উপশক্তিস্তর)
|
——————————————————
|                     |                  |
-1                   0                 +1

-1 এর দিক বিন্যাস x অক্ষ, 0 এর y অক্ষ এবং +1 এর z অক্ষ বরাবর। আমরা এদের নাম দেয় যথাক্রমে Px,Py,Pz।

চিত্র -৪
এই রকম তিনটা বক্স থাকে। এই তিনটা বক্সকে এক সাথে বলা হয় উপশক্তিস্তর। আর তিনটা বক্সের প্রত্যেকটা বক্সকে বলা হয় অরবিটাল।

*  তাই 3p আসলে একটা উপশক্তিস্তর। এই 3p এর মধ্যে যখন x,y,z অর্থাৎ ত্রিমাত্রিক দিক বিন্যাস বলে দিবে তখন আমরা বলবো অরবিটাল।

✆যদি প্রশ্ন করা হয় 2d এবং  4p এর মধ্যে কোনটা সম্ভব?
2d                       4p

n=2                    n=4

l=0,1                  l=0,1,2,3

[যেহেতু l=0 থেকে (n-1) পর্যন্ত]

l এর মান 0 এর জন্য আসবে s
l এর মান 1 এর জন্য আসবে p
l এর মান 2 এর জন্য হবে     d
l এর মান 3 এর জন্য হবে     f

*তাহলে 2d তে যেহেতু n এর মান 2 তাই এখানে 2s 2p পাওয়া যাবে। d যেহেতু পাওয়া যায়নি তাই মূলত 2d কখনই সম্ভবপর নয়।
*অপরদিকে 4p তে n=4 তাই এখানে আমরা পাবো 4s,4p,4d,4f। অর্থাৎ এখানে 4p সম্ভব। আশাকরি বুঝতে পেরেছ।

✪✪অরবিটালের শক্তিঃ অরবিটালের শক্তি পরিমাপ করা খুব প্রয়োজন।কারন একটা নীতি আছে অউফবাউ নীতি।আউফবাউ এটা একটা জার্মান শব্দ।এটা কিন্তু কোন বিজ্ঞানীর নাম নয়।শব্দটার মানে হচ্ছে Building up.

*বিল্ডিং যখন বানানো হয় তখন একতলা কমপ্লিট হলে দুতলা, দুতলা কমপ্লিট হলে তিনতলা।বিষয়টি এই রকমই।
*আউফবাউ নীতি হচ্ছে ইলেক্ট্রন বিন্যাসের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ নীতি এবং প্রথম নীতি।
*নীতিগুলো হচ্ছে ☞
(১) ইলেকট্রন প্রথমে নিম্ন শক্তির অরবিটালে যাবে।
*কারন নিম্ন শক্তির অরবিটালে স্থায়িত্ব অনেক বেশী।মনে রাখবে শক্তি যত কম থাকে তার স্থায়িত্ব তত বাড়ে।
(২) এবং সে অরবিটালকে পূর্ণ করবে।
(৩) এরপর উচ্চ শক্তির অরবিটালে যাবে।
এই তিনটাই হচ্ছে আউফবাউ নীতি।

✔এখন আমাদের জানতে হবে কোন অরবিটালে শক্তি কত।অর্থাৎ নিম্নশক্তির অরবিটাল কোনটা আর উচ্চ শক্তির অরবিটাল কোনটা সেটা আমাদের জানা প্রয়োজন।

*অরবিটালের শক্তি মানে (n+l) এর মান।এটা মনে রাখতে হবে।
✆এখন যদি বলা হয় 4s এবং 3d এর মধ্যে কোনটার শক্তি বেশী?

4s                  3d

n=4               n=3   [যেহেতু l=spdf এবং s=0,p=1,
l=0                l=2      d=2,f=3]
n+l=4          n+l=5

এখানে 3d টা বেশী শক্তি সম্পূর্ণ তাই 4s এ ইলেক্ট্রন আগে যাবে।কারন 3d এর তুলনায় 4s কম শক্তি সম্পূর্ণ। আর ইলেকট্রন আগে কম শক্তির অরবিটালে প্রবেশ করে।

✆ একইভাবে যদি বলা হয় 5s এবং 4p এর কোনটার মধ্যে আগে ইলেকট্রন প্রবেশ করবে?

5s                 4p

n=5             n=4
l=0              l=1
n+l=5         n+l=5

⇨যদি দুইটার শক্তি সমান হয় তখন n এর মান সবকিছু নির্ধারণ করবে।অর্থাৎ n এর মান দ্বারা শক্তি নির্ধারণ করতে হবে।তাই এখানে 4p ছোট 5s বড়।তাই ইলেক্ট্রন আগে 4p তে যাবে।

✆ যদি বলা হয় n এর মান 5 হলে  l = কত?

⇨যেহেতু আমরা পড়ে এসেছি,  l  এর মান হচ্ছে শূন্য হতে (n-1) পর্যন্ত।তাই অনেকে l = 0,1,2,3,4 পর্যন্ত বলে পেলবো।কিন্তু আমরা এটাও জেনেছি l  এর মান 3 পর্যন্ত সীমাবদ্ধ। তাই l = 0,1,2,3 হবে।যদি প্রশ্ন কর কেন l এর মান এই চারটার বেশী নয়? তাহলে বলবো এই নাম্বারগুলো বুঝায় আকৃতি। আর অরবিটালের এখন পর্যন্ত 4 টা আকৃতি পাওয়া গেছে। তাই এল এর মান সর্বোচ্চ তিন পর্যন্ত নেয়া যাবে।তাছাড়া প্রকৃতিতে যে মৌলগুলো পাওয়া যায় তা এল এর মান তিন পর্যন্ত হয়ে যায়।

✪✪ আমরা একটা সূত্র পড়ে থাকি,শক্তিস্তরে সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা =2n^2
ঐ হিসেবে ১ম শক্তিস্তরে ইলেকট্রন সংখ্যা =2
২য় শক্তিস্তরে ইলেকট্রন সংখ্যা =8
৩য় শক্তিস্তরে ইলেকট্রন সংখ্যা =18
৪র্থ শক্তিস্তরে ইলেকট্রন সংখ্যা =32
৫ম শক্তিস্তরে ইলেকট্রন সংখ্যা =50
*কিন্তু সর্বোচ্চ ইলেক্ট্রন থাকবে 32 টা।তারমানে এই সূত্রটা ৪র্থ শক্তিস্তর পর্যন্ত প্রযোর্জ্য।এরপর আর কাজ করবেনা।যে রকম ভাবে l এর মান সর্বোচ্চ 3 পর্যন্ত।সব মিলিয়ে 4,5,6 নাম্বার শক্তিস্তরে সর্বোচ্চ 32 টা করে ইলেক্ট্রন থাকবে।তারছেড়ে বেশী সম্ভব না।অর্থাৎ এই সূত্রের জন্য n=1,2,3,4 এর বেশী না।
✪✪এবার আমরা একটু হুন্ডের নীতিটা জেনে রাখবো-
*এই নীতিটা প্রকৃতপক্ষে অরবিটালের জন্য
✆যদি প্রশ্ন করা হয 3Px এবং 3Py এদের (n+l) এর মান কত?
*আমরা জেনেছি যে 3p হচ্ছে উপশক্তিস্তর। আর 3Px এবং 3Py হচ্ছে অরবিটাল।
3Px                           3Py
n=3                          n=3
l=1                           l=1
n+l=4                      n+l=4
দু’জনেরই শক্তি সমান। এখন আমরা তাদের n এর মান দেখবো।কিন্তু দু’জনেরই n এর মানও সমান!!তারমানে তাদের মধ্যে কোন পার্থক্য নেই।শুধুমাত্র একটা x অক্ষ বরাবর আরেকটা y অক্ষ বরাবর।
*যখন একই শক্তির অরবিটাল হয় তখন তাদের জন্য হুন্ডের নীতি কাজ করে। অর্থাৎ হুন্ডের নীতি কাজ করে সমরশক্তির অরবিটালের জন্য।
*ভিন্ন শক্তির অরবিটালের জন্য কাজ করে আউফবাউ নীতি।
☞এখন আমরা জানবো কিভাবে হুন্ডের নীতি কাজ করে-
3p এর জন্য তিনটা অরবিটাল পাওয়া যায় এটা আমরা জানি।একটা 3Px, আরেকটা 3Py অন্যটা 3Pz।
*মনে রাখবে 3p হচ্ছে উপশক্তিস্তর কারন তার শুধুমাত্র (n,l) এর মান আছে।
*এখন মনে কর, সমশক্তির 3Px,3Py,3Pz এই তিনটাকে 5 টি ইলেকট্রন ভাগ করে দিতে হবে।
তাহলে আমরা প্রথমে তিনজনকে তিনটা দিবো।এবং বাকি দুইটা প্রথম দুইজনকে দিয়ে দিবো।আর এজন্য ৩য় জন অর্থাৎ 3Pz  এতে রাগ করে অন্য কারো সাথে বিক্রিয়া করে চলে যাবে।

চিত্র-৫
✪✪এখন আমরা জানবো ইলেক্ট্রন বিন্যাসের যে ক্রম আছে তা কিভাবে মনে রাখবো –
*প্রথমে s দুইবার লিখবো-   s   s
*p s দুইবার লিখবো-  p      s     p   s
*এরপর dps দুইবার-d  p s d    p    s
*fdps একবার-         f         d     p   s
⇨বিষয়টা হচ্ছে, প্রথমে একটা অরবিটালকে দুইবার এরপর দুইটাকে দুইবার,এরপর তিনটাকে দুইবার, সর্বোশেষ চারটাকে একবার।
*এরপর নাম্বারিং করবো।
*নাম্বারিং করার ক্ষেত্রে s এর নাম্বার শুরু হবে এক থেকে। p এর শুরু হবে দুই থেকে। d এর শুরু হবে তিন থেকে। f এর নাম্বারিং শুরু হবে 4 থেকে।
⇨1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s.
➤ s অরবিটালে সর্বোচ্চ ইলেক্ট্রন থাকতে পারবে দুইটা।  p. তে 6 টা। d তে 10 টা। f তে 14 টা।
তাহলে নিম্নরূপ হবে-
1s^2, 2s^2…….✆ Fe^2+  এর ইলেকট্রন বিন্যাস কত?
*আয়রনের 26 টা ইলেক্ট্রন আছে। 2+  মানে সে দুইটা ইলেক্ট্রন দান করে দিবে।

Fe (26)⇨2e-⇨Fe 2+

Fe (26) এর ইলেকট্রন বিন্যাস দেখে নেয়

1s^2  2s^2  2p^6  3s^2  3p^6  4s^2  3d^6

এখন যদি বলা হয় সে দুইটা ইলেক্ট্রন ত্যাগ করলে কার থেকে যাবে।আমরা অনেকে হয়তো ভাবছি 3d থেকে যাবে।মানে 3d^4 হয়ে যাবে।কিন্তু ইলেক্ট্রন বের হবে সর্বশেষ সেল থেকে। আর এখানে সর্বশেষ সেল হচ্ছে 4s।তাহলে ইলেক্ট্রনগুলো বের হবে 4s থেকে।অর্থাৎ,

Fe^2+⇨1s^2  2s^2  2p^6  3s^2  3p^6  4s^0  3d^6

মনে রাখবে ইলেক্ট্রন যে সিরিয়ালে ডুকে সে সিরিয়ালে বের হবে।সে বের হবে বাহীরের সেল থেকে।
*যদি Fe 3+ হতো তাহলে,

Fe 3+⇨1s^2  2s^2  2p^6  3s^2  3p^6  4s^0  3d^5

কিন্তু ব্যতিক্রমি ইলেক্ট্রন বিন্যাস হচ্ছে ক্রোমিয়াম(Cr),কপার(Cu),গেধলেনিয়াম(Gd),ল্যন্থানাইট(La)। কারন এদের অধিক স্থিতিশীলতার জন্য হাফফিল (d^5,f^7) হওয়ার বা ফুলফিল (d^10,f^14) হওয়ার সুযোগ আছে। মনে রাখবে সকল নীতির বড় নীতি হচ্ছে অধিক স্থিতিশীলতা।

তোমরা আউফবাউ নীতি অনুসারে এদের ইলেকট্রন বিন্যাস করলে দেখতে পাবে এরা (d^5,d^10,f^7,f^14) হওয়ার যথেষ্ট সুযোগ আছে।

Cr (24)⇨1s^2  2s^2  2p^6  3s^2  3p^6  4s^2  3d^4

এটা হচ্ছে আউফবাউ নীতি অনুসারে। কিন্তু সব নীতির বড় নীতি হচ্ছে অধিক স্থিতিশীলতার নীতি।সে নীতি অনুসারে ইলেক্ট্রন বিন্যাস হবে,

Cr (24)⇨1s^2  2s^2  2p^6  3s^2  3p^6  4s^1  3d^5

সুযোগ থাকলে সকল মৌলই এই নীতি গ্রহণ করতো।
এখন প্রশ্ন করতে পারো p এবং s এর স্থিতিশীলতার কথা না বলে f এবং d এর হাফফিল এবং ফুলফিলের কথা বলছি কেন স্থিতিশীলতার জন্য। কারন হচ্ছে এদের পাওয়ার বেশী। এই কারনে এদের স্থিতিশীলতা বেশী প্রয়োজন।যেমন প্রধানমন্ত্রীর পাওয়ার বেশী সেজন্য তার স্থিতিশীলতা আগে বেশী প্রয়োজন।

মনে রাখবে d^4 , d^5  হতে চাইবে। d^9 , d^10 হতে চাইবে।তেমনি f^8 , f^7  হতে চাইবে।  f^13 , f^14  হতে চাইবে স্থিতিশীলতার জন্য। তবে পার্থক্যটা এক এর হতে হবে। f^9  কখনই f^7  হতে চাইবেনা।

লিখেছেন

হুমায়ুন কবির স্যার
নাঙ্গলকোট কুমিল্লা।

Amader Nangalkot'র প্রকাশিত/প্রচারিত কোনো সংবাদ, তথ্য, ছবি, আলোকচিত্র, রেখাচিত্র, ভিডিওচিত্র, অডিও কনটেন্ট কপিরাইট আইনে পূর্বানুমতি ছাড়া ব্যবহার করা যাবে না।  আমাদের নাঙ্গলকোট পত্রিকা তথ্য মন্ত্রনালয়ের তালিকাভক্তি নং- ১০৫।

পাঠকের মন্তব্য:

x