এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “পর্যায়-সারণিতে পর্যায় বরাবর বামদিক থেকে ডানদিকে গেলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ কীভাবে পরিবর্তিত হয় ও কেন?” — 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।
পর্যায়-সারণিতে পর্যায় বরাবর বামদিক থেকে ডানদিকে গেলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ কীভাবে পরিবর্তিত হয় ও কেন?
কোনো একটি পর্যায়ের বামদিক থেকে ডানদিকে যত যাওয়া যায় মৌলগুলির পারমাণবিক ব্যাসার্ধ এবং আকার ততই ক্রমশ কমতে থাকে। 18 নং শ্রেণির নিষ্ক্রিয় মৌলগুলির ক্ষেত্রে আবার বাড়ে।
এই পর্যায়ের অন্তর্গত মৌলের পরমাণুগুলির ক্ষেত্রে সর্ববহিস্থ ইলেকট্রনীয় কক্ষপথ একই হয়। এক্ষেত্রে, পর্যায় বরাবর বামদিক থেকে ডানদিকে গেলে সর্ববহিস্থ কক্ষে একটি ইলেকট্রন বৃদ্ধির সঙ্গে পরমাণুর নিউক্লিয়াসেও একটি করে প্রোটন বৃদ্ধি পায়। পর্যায় বরাবর মৌলগুলির সর্ববহিস্থ কক্ষপথ একই থাকে কিন্তু একটি করে প্রোটন বৃদ্ধির ফলে সর্ববহিস্থ কক্ষপথের ইলেকট্রনগুলির ওপর নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বল বৃদ্ধি পায়। যা নিউক্লিয়াস থেকে সর্ববহিস্থ কক্ষপথের দূরত্ব কমিয়ে দেয়। এই কারণের জন্য পর্যায় বরাবর বামদিক থেকে ডানদিকে মৌলগুলির পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হ্রাস পায়।
পর্যায় বরাবর 18 নং শ্রেণির নিষ্ক্রিয় সংশ্লিষ্ট মৌলের আকার বাড়ার কারণ – পরবর্তী একটি ইলেকট্রন যুক্ত হওয়ার ফলে ইলেকট্রন-ইলেকট্রন বিকর্ষণ বল মোট নিউক্লিয় বল অপেক্ষা বেশি হয়। ফলে পরমাণুর নিউক্লিয়াস থেকে সর্ববহিস্থ কক্ষের দূরত্ব বৃদ্ধি পায়।
| শ্রেণি → | 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| পর্যায় (2) | Li | Be | B | C | N | O | F |
| পরমাণুর ব্যাসার্ধ (Å) | 1.52 | 0.89 | 0.8 | 0.77 | 0.70 | 0.66 | 0.64 |
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
একটি পর্যায়ে (Period) বাম থেকে ডানে গেলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধের কী পরিবর্তন হয়?
একটি পর্যায়ে বাম থেকে ডানে যাওয়ার সময় মৌলগুলির পারমাণবিক ব্যাসার্ধ ক্রমশ হ্রাস পায়।
পর্যায় বরাবর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ কমে যাওয়ার প্রধান কারণ কী?
প্রধান কারণ হলো নিউক্লিয়াসের কার্যকরী নিউক্লীয় আধান (Effective Nuclear Charge) বৃদ্ধি পাওয়া। বাম থেকে ডানে যাওয়ার সময় প্রতিটি মৌলের পরমাণুতে একটি করে প্রোটন (ধনাত্মক আধান) এবং একটি করে ইলেকট্রন যোগ হয়। কিন্তু নতুন ইলেকট্রনটি একই প্রধান শক্তিস্তরে (n) যুক্ত হয়। ফলে নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বল বৃদ্ধি পায় এবং ইলেকট্রন মেঘ নিউক্লিয়াসের কাছে বেশি টেনে আসে, যার ফলে ব্যাসার্ধ কমে যায়।
একই পর্যায়ের সকল মৌলের সর্ববহিঃস্থ ইলেকট্রনীয় কক্ষপথ একই থাকে কেন?
একই পর্যায়ের সকল মৌলের সর্ববহিঃস্থ ইলেকট্রনীয় কক্ষপথ একই থাকে কারণ একই পর্যায়ের সকল মৌলের পরমাণুর সর্ববহিঃস্থ ইলেকট্রনগুলি একই প্রধান শক্তিস্তরে (n) অবস্থান করে। যেমন – দ্বিতীয় পর্যায়ের (Li থেকে Ne) সকল মৌলের সর্ববহিঃস্থ ইলেকট্রনগুলি n = 2 শক্তিস্তরে থাকে।
নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির (18 নং গ্রুপ) পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হঠাৎ বেড়ে যায় কেন?
নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির (18 নং গ্রুপ) পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হঠাৎ বেড়ে যায় এর প্রধান দুটি কারণ হলো –
1. ইলেকট্রন-ইলেকট্রন বিকর্ষণ – নিষ্ক্রিয় গ্যাসের পরমাণুগুলিতে সম্পূর্ণভাবে পূর্ণ s ও p উপস্তর থাকে। এই পূর্ণ ইলেকট্রন বিন্যাসে ইলেকট্রন-ইলেকট্রনের মধ্যে প্রচুর বিকর্ষণ বল কাজ করে।
2. নিউক্লিয়াসের দুর্বল আকর্ষণ – এই বিকর্ষণ বল নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বলকে আংশিকভাবে কাটিয়ে দেয়। ফলে ইলেকট্রন মেঘ কিছুটা প্রসারিত হয় এবং নিউক্লিয়াস থেকে সর্ববহিঃস্থ কক্ষের গড় দূরত্ব বৃদ্ধি পায়। তাই পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বেড়ে যায়।
‘কার্যকরী নিউক্লীয় আধান’ বলতে কী বোঝায়?
এটি হলো নিউক্লিয়াসের প্রকৃত আধান (প্রোটনের সংখ্যা) এবং ভেতরের কক্ষপথের ইলেকট্রনগুলির স্ক্রিনিং বা শিল্ডিং প্রভাব -এর কারণে বাইরের ইলেকট্রন যে আকর্ষণ বল অনুভব করে তার পরিমাপ। বাম থেকে ডানে গেলে ভেতরের কক্ষপথের ইলেকট্রনের সংখ্যা অপরিবর্তিত থাকে, কিন্তু প্রোটনের সংখ্যা বাড়ে। ফলে কার্যকরী নিউক্লীয় আধান বৃদ্ধি পায়।
পারমাণবিক ব্যাসার্ধ এবং আকার কী একই?
সাধারণভাবে, পারমাণবিক আকার বোঝানোর জন্য পারমাণবিক ব্যাসার্ধ শব্দটি ব্যবহার করা হয়। যেহেতু পরমাণুর একটি সুনির্দিষ্ট সীমানা নেই, তাই দুটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের মধ্যকার দূরত্বের অর্ধেককে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ ধরা হয়, যা তার আকারের একটি কার্যকরী মাপ।
একটি পর্যায়ের কোন দিক দিয়ে দেখলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সবচেয়ে কম?
একটি পর্যায়ের ডানদিকের মৌলটির (নোবেল গ্যাস বাদে) পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সবচেয়ে কম। যেমন – দ্বিতীয় পর্যায়ে নিয়নের (Ne) আগে ফ্লোরিনের (F) পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সর্বনিম্ন। তবে নিয়নের ব্যাসার্ধ ফ্লোরিনের তুলনায় সামান্য বেশি।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “পর্যায়-সারণিতে পর্যায় বরাবর বামদিক থেকে ডানদিকে গেলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ কীভাবে পরিবর্তিত হয় ও কেন?” — 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