Assignment

পরমাণুর মডেল ও ইলেকট্রন বিন্যাস। বোর পরমাণু মডেলের ব্যাখা। n এর মান 3 হলে উক্ত শক্তিস্তরের মোট অরবিটাল সংখ্যা নির্ণয় এবং সর্বোচ্চ ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা হিসাব। আউফবাউ নীতি।

বিজ্ঞান বিভাগের শিক্ষার্থীদের রসায়ন প্রথম সপ্তাহের অ্যাসাইনমেন্ট এর পূর্ণাঙ্গ উত্তর প্রকাশ করা হলো। HSC 2021 Chemistry Assignment  রসায়ন দ্বিতীয় অধ্যায়ের গুণগত রসায়ন থেকে প্রকাশিত প্রশ্নের সঠিক এবং নির্ভুল উত্তর নিচের অংশে এইচএসসি 2021 সালের রসায়ন প্রথম সপ্তাহের অ্যাসাইনমেন্টের পরমাণুর মডেল ও ইলেকট্রন বিন্যাস। বোর পরমাণু মডেলের ব্যাখা। n এর মান 3 হলে উক্ত শক্তিস্তরের মোট অরবিটাল সংখ্যা নির্ণয় এবং সর্বোচ্চ ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা হিসাব। আউফবাউ নীতি। উত্তর প্রকাশ করা হলো।

এইচএসসি 2021 সালের রসায়ন প্রথম সপ্তাহ অ্যাসাইনমেন্ট প্রশ্ন

বিতীয় অধ্যায়ঃ গুণগত রসায়ন।

অ্যাসাইনমেন্টঃ

পরমাণুর মডেল ও ইলেকট্রন বিন্যাস

নির্দেশনাঃ

  1. পরমাণুর মডেল বর্ণনা করা।
  2. কোয়ান্টাম সংখ্যা সমূহ বর্ণনা করা।
  3. কোয়ান্টাম সংখ্যা থেকে পরমাণুর বিভিন্ন শক্তিস্তরে ইলেকট্রন ধারণ ক্ষমতা নির্ণয় করা।
  4. পরমাণুর উপশক্তিস্তরে ইলেকট্রন বিন্যাসের নীতি ব্যাখ্যা করা।

শিখনফল বিষয়বস্তুঃ

  • পরমাণুর রাদারফোর্ড ও বোর মডেলের তুলনা করতে পারবে।
  • কোয়ান্টাম সংখ্যা বিভিন্ন উপস্তর এবং ইলেকট্রন ধারণক্ষমতা ব্যাখ্যা করতে পারবে।
  • কোয়ান্টাম উপস্তরের শক্তিক্রম এবং আকৃতির বর্ণনা করতে পারবে।
  • আউফবাউ হুন্ড ও পাউলির বর্জন নীতি প্রয়োগ করে পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস করতে পারবে।

Answer:

ক) পরমাণু মডেল বর্ণনা করাঃ

বোর পরমাণু মডেল

রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেলের ত্রুটি দিকে লক্ষ রেখে এবার ১৯১৩ খ্রিস্টাব্দে নিলস বোর কোয়ান্টাম তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে একটি মডেল প্রদান করেন । এ মডেলকে বোর পরমাণু মডেল বলে।  এ মডেলের তিনটি স্বীকার্য রয়েছে। 

স্বীকার্যগুলো হলোঃ 

১- শক্তিস্তর সম্পর্কিত ধারণাঃ  পরমাণুর ইলেকট্রনগুলো নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে কতগুলো বৃত্তাকার কক্ষপথে ঘুরে। এ অনুমোদিত বৃত্তাকার কক্ষপথে গুলো কে প্রধান শক্তি স্তর বলে। শক্তিস্তরে ইলেকট্রনগুলো ঘূর্ণনের সময় কোন শক্তি শোষণ বা বিকিরণ করে না। প্রধান শক্তি স্তর কে n দ্বারা প্রকাশ করা হয়। 

n= 1,2,3,4….

n=1 হলে, প্রধান শক্তিস্তর= K

n= 2 হলে, প্রধান শক্তিস্তর= L

n= 3 হলে, প্রধান শক্তিস্তর= M

n= 4 হলে, প্রধান শক্তিস্তর= N

কৌণিক ভরবেগ সম্পর্কিত ধারণাঃ একটি নির্দিষ্ট শক্তিস্তর ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রনের কৌণিক ভরবেগ নির্দিষ্টএবং তা h/2(pi) এর গুণিতক। 

সুতরাং, কৌণিক ভরবেগ, mvr= nh/2(pi)। 

এখানে (m) =ইলেকট্রনের ভর

v= গতিবেগ

r=শক্তিস্তরের ব্যাসার্ধ

n= প্রধান শক্তিস্তর

h= (6.63*10-34 JS)

শক্তির বিকিরণ সম্পর্কিত ধারণাঃ  বোর পরমাণুর মডেল অনুসারে ইলেকট্রন বিভিন্ন শক্তিস্তরের ঘূর্ণায়মান থাকার সময় কোন শক্তি শোষণ বা বিকিরণ করে না । কিন্তু ইলেকট্রন এক শক্তি থেকে অন্য শক্তিস্তরে যাওয়ার সময় শক্তি শোষণ বা বিকিরণ করে। এক্ষেত্রে ইলেকট্রন যদি নিম্নকক্ষপথ থেকে উচ্চকক্ষ পথে স্থানান্তরিত হয় তবে শক্তির শোষণ ঘটবে, আর যদি উচ্চ কক্ষ থেকে নিম্ন কক্ষপথে নেমে আসে তখন শক্তির বিকিরণ ঘটবে। 

বোর পরমাণু মডেলেরও কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। এ মডেলের সীমাবদ্ধতা গুলো হল-

বোর পরমাণু মডেল যেসব পরমাণু বা আয়নে একটিমাত্র ইলেকট্রন আছে তাদের বর্ণালী ব্যাখ্যা করতে পারলেও একাধিক ইলেকট্রন বিশিষ্ট পরমাণুর বর্ণালী ব্যাখ্যা করতে পারে না।

এ মডেল অনুসারে একটি ইলেকট্রন এক শক্তিস্তর অন্য শক্তিস্তরের যাওয়ার সময় বর্ণালীতে একটি করে রেখে তৈরি হওয়ার কথা, কিন্তু বাস্তবে উচ্চশক্তিসম্পন্ন বর্ণালিবীক্ষণ যন্ত্রের সাহায্যে পরীক্ষা করলে দেখা যায়, প্রত্যেকটি রেখা আবার একাধিক সূক্ষরেখায়  বিভক্ত হয়ে পড়ে। এ বিভক্ত হয়ে পড়ার ব্যাখ্যা বোরের মডেল দিতে পারেনি। 

বোর পরমাণু মডেলের বলা হয়েছে ইলেকট্রনগুলো শুধু বৃত্তাকার কক্ষপথে ঘোরে। কিন্তু পরে প্রমাণিত হয় যে,  ইলেকট্রন শুধু বৃত্তাকার কক্ষপথ নয়, উপবৃত্তাকার কক্ষপথেও ঘোরে। 

এ মডেল আপেক্ষিকতা তত্ত্ব মেনে চলে না। 

এবং এ মডেল এর সাহায্যে জিম্যান ও স্টার্ক ফলাফল বর্ণনা করা যায় না ।

রাদারফোর্ড পরমাণু মডেল

১৯১১ সালে বিজ্ঞানী আর্নেস্ট রাদারফোর্ড আলফা কণা বিচ্ছুরণ পরীক্ষা ওপর ভিত্তি করে পরমাণুর গঠন সম্পর্কে একটি মতবাদ প্রদান করেন। এই মতবাদ  রাদারফোর্ড পরমাণু মডেল নামে পরিচিত।  পরমাণুর কেন্দ্রস্থলের ধনাত্মক চার্জ বিশিষ্ট একটি ভারী বস্তু কন্যা বিদ্যমান। এ ভারী বস্তু কণাকে পরমাণুর কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াস বলে। 

  • পরমাণুর মোট আয়তনের তুলনায় নিউক্লিয়াসের আয়তন অত্যন্ত ছোট। এবার একটু সহজে বুঝি,  আমাদের দেহের মোট ওজনের তুলনায় দেহের প্রধান শ্বসন অঙ্গ ফুসফুসের ওজন কত ? অবশ্যই অত্যন্ত ছোট হবে। তেমনিভাবে পরমাণুর নিউক্লিয়াসের আয়তন পরমাণুর মোট আয়তনের তুলনায় অত্যন্ত ছোট। 
  • পরমাণু সামগ্রিকভাবেই চার্জ নিরপেক্ষ।  অর্থাৎ পরমাণু সামগ্রিক চার্জশূণ্য। আমরা একটি বস্তুকণা কে কখন চার্জ নিরপেক্ষ বলতে পারি যখন ঐ বস্তু কণার মধ্যে সমানসংখ্যক ধনাত্মক ও ঋণাত্মক চার্জ বিদ্যমান থাকে। পরমাণুর ক্ষেত্রেও বিষয়টা একই।  পরমাণুর নিউক্লিয়াসে যে কয়টি প্রোটন থাকে, নি নিউক্লিয়াস এর বাইরেও  সে কয়টি ইলেকট্রন থাকে। আর প্রোটন হলো ধনাত্মক চার্জ বিশিষ্ট এবং ইলেকট্রন হলো ঋণাত্নক চার্জ বিশিষ্ট। যার ফলে সামগ্রীকভাবে পরমাণুর চার্জ শূণ্য হয়। 
  • সূর্যকে কেন্দ্র করে সৌরজগতের গ্রহগুলি যেমন ঘুরতে থাকে,  তেমনি ঠিক একইভাবে পরমাণুর কেন্দ্রস্থলে অবস্থিত নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে পরমাণুর ইলেকট্রন গুলো ঘুরতে থাকে। যেহেতু পরমাণুর নিউক্লিয়াস কে কেন্দ্র করে ইলেকট্রনের ঘূর্ণন সৌরজগতের গ্রহ গুলোর সঙ্গে সাদৃশ্যপূর্ণ তাই এই মডেল কে সৌর মডেলও বলা হয়ে থাকে। 
  • ধনাত্মক চার্জ বিশিষ্ট নিউক্লিয়াস ও ঋণাত্মক চার্জবিশিষ্ট ইলেকট্রনের মধ্যে একটি স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণ বল বিদ্যমান।  আকর্ষণ বল ও ঘূর্ণনের ফলে  তৈরি কেন্দ্রবিমুখী বল সমান। ফলে পরমাণু স্থিতিশীল হয়।  কিভাবে।  তোমার প্রশ্ন থাকতে পারে।  আমরা জানি কোন একটি বস্তু কণা  যখন বৃত্তাকার পথে ঘুরতে থাকে তখন বাইরের দিকে একটি বল কার্যকর হয়,  যাকে কেন্দ্রবিমুখী বল বলে।  এই বলটির কারণে  বস্তুকণার ছিটকে বাইরে চলে যেতে চায়। সুতরাং বস্তুকণাটিকে  যদি বৃত্তাকার পথে ঘুরতে হয়,  তাহলে বস্তুকণাটির কেন্দ্রের দিকে সমান পরিমাণ বিপরীতমুখী বল ক্রিয়াশীল থাকতে হবে।  এটিকে বলা হয় কেন্দ্রমুখী বল। অর্থাৎ বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণায়মান বস্তুকণার কেন্দ্রমুখী বল ও কেন্দ্রবিমুখী বল  সমান হলে একটি বৃত্তাকার পথে ঘুরতে পারবে। ঠিক তেমনিভাবে পরমাণুর ইলেকট্রন যদি নিউক্লিয়াস কে কেন্দ্র করে বৃত্তাকার পথে ঘুরতে চায় তবে এ কেন্দ্রমুখী ও কেন্দ্রবিমুখী বলের মান সমান হতে হবে।  তা না হলে পরমাণুর ইলেকট্রন টি বৃত্তাকার কক্ষপথ  থেকে  বাইরে ছিটকে যেতে চাইবে। ফলে পরমাণুর অস্তিত্ব বজায় থাকত না। 

সব কাজেরই কিছু না কিছু সীমাবদ্ধতা থাকে।  তেমনি রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেলেরও কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। 

মডেলের সীমাবদ্ধতা

  • এই মডেলের সাহায্যে পরমাণুর বর্ণালীর কোন ব্যাখ্যা পাওয়া যায় না
  •  এই মডেল ইলেকট্রনের কক্ষপথ এর আকার ও আকৃতি সম্পর্কে কোন ধারণা দেয়নি। 
  • রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেল থেকে শুধু একটি ইলেকট্রন থেকে পরমাণু নিউক্লিয়াস কে কেন্দ্র করে ঘোরে, তা বর্ণনা করতে পারলেও একাধিক ইলেকট্রন কিভাবে পরমাণু কেন্দ্র করে ঘুরবে তা বর্ণনা করতে পারেনি। 
  • ইলেকট্রনের কৌণিক ভরবেগ সম্পর্কে কোন ধারণা দেয় নি। 
  • রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেলে পরমাণুর নিউক্লিয়াসে ইলেকট্রন কে সৌরজগতের সূর্য ও গ্রহের সঙ্গে তুলনা করা হয়েছেকিন্তু সৌরজগতের সূর্য ও গ্রহ গুলো সাধারণত চার্জ নিরেপক্ষ। অন্যদিকে পরমাণুর নিউক্লিয়াস ও  ইলেকট্রন চার্জযুক্ত। আই চার্জযুক্ত বস্তুর সংগে চার্জহীন বস্তুর সঙ্গে তুলনা করা ঠিক হয়নি।

খ) কোয়ান্টাম সংখ্যা সমূহের বর্ণনা

কোয়ান্টাম সংখ্যা পরমাণু তে অবস্থিত ইলেকট্রনের শক্তিস্তরের আকার-আকৃতি ত্রিমাত্রিক বিন্যাস প্রকরণ এবং অর্থনৈতিক প্রকাশক সংখ্যাসমূহকে কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে। 

কোয়ান্টাম সংখ্যা কে চার ভাগে ভাগ করা হয়েছে

  • প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা 
  • সহকারি কোয়ান্টাম সংখ্যা 
  • ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা 
  • স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা 

প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা – যে কোয়ান্টাম সংখ্যার সাহায্যে পরমাণু তে অবস্থিত ইলেকট্রন এর শক্তিস্তরের আকার নির্ণয় করা যায় তাকে প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে। প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যাকে n দ্বারা প্রকাশ করা হয়। যেমনঃ n= 1,2,3,4,5 ইত্যাদি। 

সহকারি কোয়ান্টাম সংখ্যা- যে কোয়ান্টাম সংখ্যার সাহায্যে শক্তিস্তরের আকৃতি নির্ণয় করা যায় তাকে সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে। একে । দ্বারা প্রকাশ করা হয়, । = 0 ~ (n-1).  সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যার উপর নির্ভরশীল। 

ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা – যে সকল সংখ্যার সাহায্যে ইলেকট্রনের কক্ষপথের ত্রিমাতৃক বিন্যাস দিক বিন্যাস প্রকরণসমূহ প্রকাশ করা হয় তাকে ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে। একে m দ্বারা প্রকাশ করা হয়। m= 0~ I

স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা- নিজস্ব অক্ষের চারদিকে ইলেকট্রনের ঘুর্ননের দিক প্রকাশক সংখ্যাসমূহকে কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে। একে S দ্বারা প্রকাশ করা হয় । ‍s= + , –

গ) কোয়ান্টাম উপস্তরের শক্তিক্রম এবং আকৃতির বর্ণনা করতে পারবে।

hsc chemistry assignment solutions HSC 2021 Chemistry Assignment Answer 1st week (1st Paper)

ঘ) আউফবাউ নীতি:

ইলেকট্রন প্রথমে নিম্ন শক্তির অরবিটালে এবং পরে ক্রমান্বয়ে উচ্চশক্তির অরবিটালে স্থান গ্রহণ করে, কারণ নিম্ন শক্তি স্তরে স্থিতিশীলতা বেশি। ধারাবাহিকভাবে ইলেকট্রন দ্বারা অরবিটাল পূর্ণ করার নীতি জার্মান ভাষায় আউফবাউ নীতি বলা হয়।

হুন্ডের নিয়মঃ

সম শক্তিসম্পন্ন বিভিন্ন অরবিটালে ইলেকট্রনগুলাে এমনভাবে অবস্থান করবে যেন তারা সর্বাধিক অযুগ্ম বা বিজোড় অবস্থায় থাকতে পারে। এই সব অযুগ্ম ইলেকট্রনের স্পিন একমুখী হবে।”

(K) এর ইলেকট্রন বিন্যাস হল- K(19)- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

(Cr) এর ইলেকট্রন বিন্যাস হল– 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d54s1

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button