এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “আয়নীয় ব্যাসার্ধের উপর প্রভাবকারী বিষয়গুলি সম্পর্কে আলোচনা করো।” — নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “পর্যায়-সারণি এবং মৌলদের ধর্মের পর্যাবৃত্ততা” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
আয়নীয় ব্যাসার্ধের উপর প্রভাবকারী বিষয়গুলি সম্পর্কে আলোচনা করো।
ধনাত্মক আধানের পরিমাণ বৃদ্ধির সঙ্গে ক্যাটায়নের ব্যাসার্ধ বা আকার হ্রাস –
ক্যাটায়নের চার্জ বৃদ্ধির সঙ্গে সঙ্গে ক্যাটায়নের ব্যাসার্ধ হ্রাস পায়। কারণ ক্যাটায়নের নিউক্লিয়াসে ধনাত্মক আধান যুক্ত প্রোটন সংখ্যা অপরিবর্তিত থাকলেও উচ্চ চার্জযুক্ত ক্যাটায়নে ইলেকট্রনের সংখ্যা আরও কমে যায়। ফলে উচ্চ চার্জযুক্ত ক্যাটায়নের সর্ববহিস্থ কক্ষের ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াস দ্বারা আরও তীব্রতরভাবে আকর্ষিত হয়।
উদাহরণ – Fe আয়নের ব্যাসার্ধ 0.75Å কিন্তু Fe3+ আয়নের ব্যাসার্ধ 0.60Å, Cu (0.96Å) > Cu2+ (0.72Å), Co2+ (0.82Å) > Co3+ (0.64Å)
ঋণাত্মক আধানের পরিমাণ বৃদ্ধিতে অ্যানায়নের ব্যাসার্ধ বা আকার বৃদ্ধি –
নেগেটিভ চার্জের পরিমাণ বৃদ্ধিতে অ্যানায়নের আকার বৃদ্ধির কারণ অ্যানায়নে নেগেটিভ চার্জের পরিমাণ বৃদ্ধি পেলেও প্রোটন সংখ্যা অপরিবর্তিত থাকে। ফলে অ্যানায়নে নেগেটিভ চার্জ বেশি হওয়ায় ইলেকট্রন প্রতি নিউক্লিও চার্জের প্রভাব হ্রাস পায়।
উদাহরণ – O– < O2-
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
ধনাত্মক আয়ন (ক্যাটায়ন) তৈরি হলে পরমাণুর আকার কী পরিবর্তন হয়?
ধনাত্মক আয়ন (ক্যাটায়ন) তৈরি হলে পরমাণুর আকার হ্রাস পায়। কারণ, পরমাণু থেকে এক বা একাধিক ইলেকট্রন অপসারিত হয়, কিন্তু নিউক্লিয়াসের প্রোটন সংখ্যা (ধনাত্মক আধান) অপরিবর্তিত থাকে। এর ফলে নিউক্লিয়াসের কার্যকরী আকর্ষণী বল বৃদ্ধি পায় এবং ইলেকট্রন মেঘ নিউক্লিয়াসের দিকে বেশি করে সংকুচিত হয়।
ঋণাত্মক আয়ন (অ্যানায়ন) তৈরি হলে পরমাণুর আকার কী পরিবর্তন হয়?
ঋণাত্মক আয়ন (অ্যানায়ন) তৈরি হলে পরমাণুর আকার বৃদ্ধি পায়। কারণ, পরমাণুতে অতিরিক্ত ইলেকট্রন যুক্ত হয়, কিন্তু নিউক্লিয়াসের প্রোটন সংখ্যা একই থাকে। এর ফলে ইলেকট্রনগুলোর মধ্যে বিকর্ষণ বল বৃদ্ধি পায় এবং নিউক্লিয়াসের আকর্ষণী বল ইলেকট্রন প্রতি কম কার্যকর হয়, যার ফলে আয়নটি ফুলে ওঠে।
একই মৌলের জন্য, উচ্চতর ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়নের (যেমন, M³⁺) আকার নিম্নতর চার্জযুক্ত আয়নের (যেমন – M²⁺) থেকে ছোট হয় কেন?
উচ্চতর ধনাত্মক চার্জের অর্থ হলো পরমাণু থেকে আরও বেশি ইলেকট্রন অপসারণ করা হয়েছে। নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক আধান (প্রোটন সংখ্যা) স্থির থাকার কারণে, কম সংখ্যক ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের তীব্র আকর্ষণের শিকার হয় এবং আরও বেশি সংকুচিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, Fe²⁺ (0.75 Å) আয়নের থেকে Fe³⁺ (0.60 Å) আয়নের আকার ছোট।
অ্যানায়নের ঋণাত্মক চার্জ বৃদ্ধি পেলে (যেমন, O⁻ থেকে O²⁻) তার আকার বৃদ্ধি পায় কেন?
ঋণাত্মক চার্জ বৃদ্ধি পেলে আয়নে আরও বেশি ইলেকট্রন যুক্ত হয়। এই অতিরিক্ত ইলেকট্রনগুলোর মধ্যে বিকর্ষণ বল বৃদ্ধি পায়। অন্যদিকে, নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক আধান অপরিবর্তিত থাকায় এটি প্রতিটি ইলেকট্রনকে কম শক্তিতে আকর্ষণ করতে পারে (ইলেকট্রন প্রতি কার্যকর নিউক্লিয়ার চার্জ হ্রাস পায়)। এই দুই প্রভাব মিলিয়েই অ্যানায়নের আকার বৃদ্ধি পায়।
Cu (0.96 Å) এবং Cu²⁺ (0.72 Å) – এই উদাহরণটি কী ব্যাখ্যা করে?
এই উদাহরণটি দেখায় যে, একটি নিরপেক্ষ তামা (Cu) পরমাণু থেকে যখন দুটি ইলেকট্রন সরিয়ে Cu²⁺ ক্যাটায়ন তৈরি করা হয়, তখন তার আকার মূল পরমাণুর চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।
Co²⁺ (0.82 Å) এবং Co³⁺ (0.64 Å) – এই উদাহরণটির মাধ্যমে কী বোঝানো হয়েছে?
এই উদাহরণটির মাধ্যমে বোঝানো হয়েছে যে একই মৌলের ভিন্ন ভিন্ন চার্জযুক্ত ক্যাটায়নের ক্ষেত্রে, যার চার্জ যত বেশি (Co³⁺ > Co²⁺), তার আকার তত ছোট হয়। কারণ, Co³⁺ আয়নে ইলেকট্রনের সংখ্যা Co²⁺ এর চেয়েও কম, ফলে নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ আরও শক্তিশালী হয়।
O⁻ এবং O²⁻ – কোনটির আকার বড় এবং কেন?
O²⁻ আয়নের আকার O⁻ আয়নের চেয়ে বড়। O²⁻ আয়নে O⁻ আয়নের চেয়ে বেশি সংখ্যক ইলেকট্রন রয়েছে, যার ফলে ইলেকট্রন-ইলেকট্রন বিকর্ষণ বেশি এবং নিউক্লিয়াসের কার্যকরী আকর্ষণ কম হয়। তাই এটি বেশি “ফোলা” হয়।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “আয়নীয় ব্যাসার্ধের উপর প্রভাবকারী বিষয়গুলি সম্পর্কে আলোচনা করো।” — নিয়ে আলোচনা করেছি। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “পর্যায়-সারণি এবং মৌলদের ধর্মের পর্যাবৃত্ততা” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। আশা করি এই আর্টিকেলটি আপনাদের জন্য উপকারী হয়েছে। আপনাদের কোনো প্রশ্ন বা অসুবিধা থাকলে, আমাদের সাথে টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন, আমরা উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করব। তাছাড়া, নিচে আমাদের এই পোস্টটি আপনার প্রিয়জনের সাথে শেয়ার করুন, যাদের এটি প্রয়োজন হতে পারে। ধন্যবাদ।
মন্তব্য করুন