গুনগত রসায়ন-৩ রসায়ন ১ম পত্র

উচ্চ মাধ্যমিক রসায়ন ১ম পত্র

অধ্যায়-২(গুনগত রসায়ন)

লেকচার নং-০৩

লেকচারের বিষয় :

আউফবাউ নীতি, হুন্ডের নীতি, পাউলির বর্জন নীতি, ইলেকট্রন বিন্যাস।

১.  আফবাউ নীতি (Aufbau Principle) : 

১৯২২ সালে বিজ্ঞানী বোর বহু ইলেকট্রন বিশিষ্ট পরমানুর ইলেকট্রন বিন্যাস বর্ণনা করেন এবং ইলেকট্রন বিন্যাসের সাথে মৌলের পর্যায়বৃত্ত ধর্ম ব্যাখ্যা করেন। এতে দেখা যায়, ইলেকট্রন সমূহ তাদের বিভিন্ন অরবিটালে শক্তির নিম্ন স্তর থেকে উচ্চক্রম অনুসারে প্রবেশ করে। অর্থাৎ ইলেকট্রন সর্বপ্রথম সর্বনিম্ন শক্তিসম্পন্ন অরবিটালে প্রবেশ করে উহাকে পূর্ন করে এবং পরে ক্রমানুসারে উচ্চ শক্তিসম্পন্ন অরবিটাল বা উপস্তরগুলো পূর্ন করে। ইলেকট্রন দ্বারা অরবিটাল পূর্ন হওয়ার এ নিয়মকে আফবাউ নিয়ম বলে। 

কোন অবিটালের শক্তি কত তা প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n এবং সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা  l  এর মান থেকে হিসেব করা হয়। যে অরবিটালের ক্ষেত্রে n + l এর মান কম সেটিই নিম্ন শক্তির অরবিটাল এবং ইলেকট্রন তাতেই প্রথম প্রবেশ করে। যেমন, 

3d অরবিটালের জন্য, n = 3 এবং l = 2

এক্ষেত্রে,   n + l = 3 + 2 = 5 

4s অরবিটালের জন্য n = 4  এবং l = 0

এক্ষেত্রে,   n + l = 4 + 0 = 4

সুতরাং 3d এর চেয়ে 4s এর শক্তি কম বলে ইলেকট্রন আগে 4s অরবিটালে প্রবেশ করে এবং পরে সেটি পূর্ন করে 3d অরবিটালে যায়। 

কিন্তু যদি দুটি অরবিটালের ক্ষেত্রে  n + l এর মান সমান হয়, তবে তাদের মধ্যে যে অরবিটালের  n এর মান নিম্ন সেটিই নিম্ন শক্তির অরবিটাল হিসেবে বিবেচিত হয় এবং ইলেকট্রন তাতেই আগে প্রবেশ করে। যেমন, 

3d এর ক্ষেত্রে, n + l = 3 + 2 = 5

 4p এরক্ষেত্রে, n + l = 4 + 1= 5  

সুতরাং উপরোক্ত বর্ননা অনুসারে 3d4p, তাই ইলেকট্রন আগে 3d পূর্ন করে পরে 4p তে প্রবেশ করবে। 

২.  হুন্ডের নিয়ম : 

১৯২৫ সালে বিজ্ঞানী  হুন্ড সমান শক্তির অরবিটালে ইলেকট্রন বিন্যাসের নিয়ম প্রস্তাব করেন। এ নিয়মটি নিম্নরূপ :

সমান শক্তির বিভিন্ন অরবিটালে ইলেকট্রনসমূহ এমনভাবে প্রবেশ করে যেন তারা সর্বাধিক সংখ্যায় অযুগ্ন অবস্থায় থাকে এবং এই অযুগ্ন ইলেকট্রনগুলোর স্পিন একমুখী হবে যাতে তাদের ঘূর্নন ভ্রামক বা চৌম্বক ক্ষমতা সর্বোচ্চ হয়। 

কোন শক্তিস্তরের উপস্তরে একাধিক অরবিটাল থাকলে উহারা সমান শক্তির হয়। এ নিয়ম অনুসারে নিম্নে বক্স পদ্ধতীতে N, O, F,  - পরমানুতে ইলেকট্রন  বিন্যাস দেখানো হল: 

 ৩. পলির বর্জন নীতি (Pauli's Exclusion Principle) :      

 ১৯২৫ সালে বিজ্ঞানী ডব্লিউ  পলি পরমানুতে বিভিন্ন শক্তিস্তরে ইলেকট্রনের অবস্থান সম্পর্কে একটি নীতি প্রদান করেন, এটি পলির বর্জন নীতি নামে অভিহিত, এ নীতিটি হলো-

“একটি পরমানুতে দুটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান কখনও একইরূপ হতে পারে না”। অর্থাৎ একটি পরমানুতে অবস্থানরত দুটি ইলেকট্রনের চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মধ্যে কমপক্ষে একটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান অবশ্যই ভিন্ন হবে। যেমন, দুটি ইলেকট্রন বিশিষ্ট একটি পরমানুতে,

১ম ইলেকট্রনের জন্য n = 1,  l = 0, m = 0, s = +1/2

২য় ইলেকট্রনের জন্য n = 1,  l = 0, m = 0, s = -1/2

অর্থাৎ একই পরমানুর দুটি ইলেকট্রনের কক্ষপথ, উপকক্ষপথ কিংবা অরবিটাল একই হতে পারে যদি তাদের নিজ অক্ষের উপর ঘূর্ননের দিক পরস্পর বিপরীতমুখী হয়। সুতরাং পলির বর্জন নীতির মূল কথা হলো, একটি পারমানবিক অরবিটালে সর্বাধিক দুটি ইলেকট্রন থাকতে পারে যদি তাদের ঘূর্নন বা স্পিন বিপরীতমুখী হয়। 

৪.  ইলেকট্রনের উপশক্তি স্তর কী?

পরমাণুতে ইলেকট্রন আবর্তনের জন্য প্রতিটি  প্রধান শক্তিস্তর আবার কতকগুলো ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র  শক্তিস্তরে বিভক্ত হয়,যাদেরকে ইলেকট্রনের উপশক্তিস্তর বলে। যেমন, পরমানুর ৪র্থ শক্তিস্তরে 4s(l=0), 4p(l=1), 4d(l=2) ও 4f(l=3) নামক চারটি উপস্তর আছে।

A K M Ziaul Hasan

M Sc in Chemistry(1st class)

Assistant Professor,Department of Chemistry,

IDEAL COLLEGE,Dhanmondi, Dhaka

Gmail : Ziaul.hasan22@gmail.com

https://ziaulhasan.com

Mob. 01715-736525(7.0pm to 11.0pm)