আয়নীয় যৌগের জালক শক্তি বা ল্যাটিস শক্তি কী? এটি কী কী বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?

গ্যাসীয় অবস্থায় থাকা একটি ক্যাটায়ন (ধনাত্মক আয়ন) এবং একটি অ্যানায়ন (ঋণাত্মক আয়ন) পরস্পর মিলিত হয়ে এক মোল আয়নীয় কেলাস (কঠিন) গঠন করলে যে শক্তি নির্গত হয়, তাকেই জালক শক্তি বলে। রাসায়নিক সমীকরণের মাধ্যমে একে এভাবে দেখানো হয় –
M⁺(g) + A⁻(g) → MA(s) + জালক শক্তি

যেহেতু আয়নীয় কেলাস গঠন একটি তাপ নির্গামী (exothermic) প্রক্রিয়া, তাই এই শক্তি মুক্তি পায়। রসায়নের প্রচলিত নিয়ম অনুযায়ী, নির্গত শক্তির মান ঋণাত্মক ধরা হয়। তবে, অনেক বইয়ে জালক শক্তিকে পরম মান (সদা ধনাত্মক) হিসেবেও সংজ্ঞায়িত করা হয়, যেমনটি আপনার প্রদত্ত লেখায় বলা হয়েছে (“পরম মান বৃদ্ধি পায়”)। মূল বিষয়টি হলো, শক্তির মান যত বেশি, কেলাস তত বেশি স্থায়ী।

জালক শক্তি প্রধানত দুটি বিষয়ের ওপর নির্ভর করে –
1. আয়নের আকার – ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের আকার যত ছোট হবে, তাদের মধ্যে দূরত্ব তত কম হবে এবং জালক শক্তির মান তত বেশি হবে।
2. আয়নের আধান – ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের আধানের পরিমাণ (যেমন – +1, –1 বা +2, –2) যত বেশি হবে, জালক শক্তির মানও তত বেশি হবে।

আয়নের আকার ছোট হলে, কেলাস জালকে ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন পরস্পরের খুব কাছাকাছি আসতে পারে। আয়নগুলির মধ্যে কার্যকরী আকর্ষণ বল (কুলম্ব বল) দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক হয়। তাই দূরত্ব কমলে আকর্ষণ বল ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়, ফলে গঠিত বন্ধন বেশি শক্তিশালী ও স্থায়ী হয় এবং জালক শক্তির মান বৃদ্ধি পায়।

আধানের পরিমাণ বৃদ্ধি পেলে আয়নগুলির মধ্যে স্থির তড়িৎ আকর্ষণ বল (কুলম্ব বল) অনেক গুণ বেড়ে যায়। উদাহরণস্বরূপ, NaCl (Na⁺ ও Cl⁻, আধান +1 ও –1) এর তুলনায় MgO (Mg²⁺ ও O²⁻, আধান +2 ও –2) এর জালক শক্তি অনেক বেশি। তাই MgO, NaCl এর চেয়ে অনেক বেশি উচ্চ গলনাঙ্ক বিশিষ্ট একটি স্থায়ী যৌগ।

উচ্চ জালক শক্তির অর্থ হলো আয়নীয় কেলাসটি অত্যন্ত সুস্থিত এবং শক্তিশালী। এই ধরনের যৌগের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক সাধারণত অনেক বেশি হয় এবং এদের কঠিন অবস্থায় ভঙ্গুরতা বেশি থাকে, কারণ জালকটি ভাঙার জন্য প্রচুর শক্তির প্রয়োজন হয়।

হ্যাঁ, একটি সম্পর্ক আছে, তবে এটি একমাত্র কারণ নয়। সাধারণভাবে, জালক শক্তি বেশি হলে যৌগটি জলে দ্রবীভূত হতে বেশি শক্তি খরচ করে, তাই এর দ্রাব্যতা কম হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। কিন্তু দ্রাব্যতা জালক শক্তি এবং হাইড্রেশন শক্তি (জলীয় মাধ্যমে আয়নগুলির হাইড্রেশনে নির্গত শক্তি) উভয়ের ওপরই নির্ভর করে। যদি হাইড্রেশন শক্তি জালক শক্তির চেয়ে অনেক বেশি হয়, তাহলে যৌগটি দ্রবণীয় হবে।

LiF এর জালক শক্তি KBr এর চেয়ে অনেক বেশি। এর কারণ দুটি –
1. আয়নের আকার – Li⁺ আয়ন K⁺ আয়নের চেয়ে ছোট এবং F⁻ আয়ন Br⁻ আয়নের চেয়ে ছোট। তাই LiF-এ আয়নগুলির মধ্যে দূরত্ব KBr এর চেয়ে অনেক কম।
2. আধান – উভয় যৌগের ক্ষেত্রেই আধানের পরিমাণ একই (+1 এবং –1)। তাই আধানের প্রভাব এখানে সমান। ফলে, আকারের পার্থক্যই LiF -কে KBr এর চেয়ে অনেক বেশি জালক শক্তি প্রদান করে।