ইলেকট্রন বিন্যাস ও মৌলের ধর্ম

পূর্ণ কক্ষপথের পরমাণু কেন নিষ্ক্রিয়, আর ইলেকট্রন দিয়ে বা নিয়ে পরমাণু কীভাবে ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন হয়ে যৌগ তৈরি করে।

12 min Medium pp. 61-63 16 questions Lesson 5 of 5

মৌলিক পদার্থের ধর্ম মূলত তাদের পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাসের উপর নির্ভর করে। এ ইলেকট্রন বিন্যাসের ভিন্নতার কারণে সাধারণত মৌলগুলো কখনো নিষ্ক্রিয়, কখনো সক্রিয় বা আধান যুক্ত হয়।

পূর্ণ কক্ষপথ, নিষ্ক্রিয় পরমাণু

১টি পরমাণুর সর্বশেষ কক্ষপথে যে কয়টি ইলেকট্রন থাকতে পারে, যদি ঠিক সেই কয়টিই থাকে তাহলে কক্ষপথটি পূর্ণ থাকে। এরকম পরমাণুগুলো বেশ নিষ্ক্রিয় হয়। যেমন হিলিয়াম পরমাণুতে ২টি ইলেকট্রন থাকে। প্রথম কক্ষপথে যেহেতু সর্বোচ্চ ২টি ইলেকট্রন থাকতে পারে, সেহেতু হিলিয়াম পরমাণু বেশ নিষ্ক্রিয় এবং সেই সাথে স্থিতিশীল। প্রতিটি পরমাণুই এরকম স্থিতিশীল অবস্থায় থাকতে চায়।

He
হিলিয়াম
Ne
নিয়ন
Ar
আর্গন
তিনটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস: হিলিয়াম (২), নিয়ন (২, ৮) ও আর্গন (২, ৮, ৮)। প্রত্যেকের সবচেয়ে বাইরের কক্ষপথ পূর্ণ (সবুজ), তাই এরা প্রায় কোনো বিক্রিয়াই করে না।

সোডিয়াম ইলেকট্রন দিয়ে দেয়

১টি পরমাণুর শেষ কক্ষপথে বা শক্তিস্তরে যদি প্রয়োজনের চেয়ে বেশি বা কম ইলেকট্রন থাকে তাহলে কী হবে? ঐ পরমাণু অন্য পরমাণু থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বা অন্য পরমাণুকে ইলেকট্রন দিয়ে বা অন্য পরমাণুর সাথে ভাগাভাগি করে সর্বাধিক স্থিতিশীল বা পূর্ণ অবস্থায় আসতে চায়।

যেমন সোডিয়াম পরমাণুর প্রথম শক্তিস্তরে ২টি, দ্বিতীয় শক্তিস্তরে ৮টি এবং তৃতীয় শক্তিস্তরে ১টি ইলেকট্রন থাকে। এটি কি সর্বাধিক স্থিতিশীল অবস্থা? নিশ্চয়ই না। তৃতীয় শক্তিস্তরে মাত্র ১টি ইলেকট্রন থাকায় এটি বেশ সক্রিয় এবং খুব স্থিতিশীল নয়। কীভাবে এটি স্থিতিশীলতা অর্জন করতে পারে? সোডিয়াম পরমাণু যদি ১টি ইলেকট্রন অন্য কোনো পরমাণুকে দিয়ে দিতে পারে তাহলে সোডিয়াম পরমাণুতে প্রথম শক্তিস্তরে ২টি এবং দ্বিতীয় শক্তিস্তরে ৮টি ইলেকট্রন থাকে। এটি একটি স্থিতিশীল অবস্থা। তবে ১টি ইলেকট্রন বর্জন করে বা হারিয়ে নিজে কিছুটা পরিবর্তিত হয়ে যায়। তোমরা জানো পরমাণু আধান নিরপেক্ষ। কিন্তু সোডিয়াম পরমাণু ১টি ইলেকট্রন হারিয়ে কি আধান নিরপেক্ষ থাকে? না থাকে না।

১টি ইলেকট্রন হারানোর পর সোডিয়াম পরমাণু আর আধান নিরপেক্ষ নেই, আধানযুক্ত হয়েছে।

তাহলে সোডিয়াম পরমাণু ১টি ইলেকট্রন হারানোর পর ক্যাটায়নে পরিণত হয়েছে। হিসাবটা দেখো: ১১টি প্রোটনের আধান +11+11, বাকি ১০টি ইলেকট্রনের আধান −10-10; মোট আধান +1+1। তাই সোডিয়াম আয়নকে লেখা হয় NaX+\ce{Na+}।

ফ্লোরিন ইলেকট্রন নেয়

এবার আরেকটি উদাহরণ দেখা যাক। ফ্লোরিন পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস ২, ৭। এটি কি সর্বাধিক স্থিতিশীল অবস্থা? নিশ্চয়ই না। কারণ দ্বিতীয় শক্তিস্তরে ৮টি ইলেকট্রন নেই। তাহলে সর্বাধিক স্থিতিশীল অবস্থায় যেতে চাইলে ফ্লোরিন পরমাণুকে কী করতে হবে? এটি কি সোডিয়াম পরমাণুর মতো ইলেকট্রন অন্যকে দিয়ে দেবে? না, ৭টি ইলেকট্রন দেওয়া বেশ কঠিন। বরং ফ্লোরিন পরমাণু যদি ১টি ইলেকট্রন কারো কাছ থেকে নিতে পারে তাহলে এটি আরো স্থিতিশীল হতে পারে কারণ তখন এটির দ্বিতীয় শক্তিস্তরে ৮টি ইলেকট্রন থাকবে। দেখা যাক, ১টি ইলেকট্রন যদি কারো কাছ থেকে পায় (ধরা যাক সোডিয়াম পরমাণু থেকে) তাহলে এটি কি আর আধান নিরপেক্ষ থাকে? না, আধানযুক্ত হয়ে যায়।

ফ্লোরিন পরমাণু ১টি ইলেকট্রন গ্রহণ করার পর ঋণাত্মক আধানযুক্ত হয়েছে। অর্থাৎ ঋণাত্মক আয়নে পরিণত হয়েছে।

ফ্লোরিনের ৯টি প্রোটনের আধান +9+9, এখন ১০টি ইলেকট্রনের আধান −10-10; মোট আধান −1-1। তাই ফ্লোরাইড আয়নকে লেখা হয় FX−\ce{F-}।

আয়ন থেকে যৌগ

ইলেকট্রন গ্রহণ বা বর্জনের মাধ্যমে পরমাণু আয়নে পরিণত হয়। ২টি পরমাণুর মধ্যে যেটি ইলেকট্রন বর্জন করে সেটি ক্যাটায়নে বা ধনাত্মক আয়নে এবং যেটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে সেটি ঋণাত্মক আয়নে বা অ্যানায়নে পরিণত হয়। ফলে তাদের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক আকর্ষণ বল কাজ করে। তারা একে অন্যের কাছে আসলে ইলেকট্রন সজ্জা পুনর্বিন্যাসের মাধ্যমে পরস্পরের সাথে বন্ধনে আবদ্ধ হয়। এভাবে ২টি বা ততোধিক ভিন্ন মৌলের পরমাণু থেকে যৌগ তৈরি হয়। এ সম্পর্কে তোমরা পরবর্তীকালে আরও জানবে।

Na⟶NaX++eX−F+eX−⟶FX−Na+F⟶NaX+ FX− বা NaF\begin{array}{lcl} \ce{Na} & \longrightarrow & \ce{Na+ + e-} \\ \ce{F + e-} & \longrightarrow & \ce{F-} \\ \hline \ce{Na + F} & \longrightarrow & \ce{Na+ F-}\ {\text{বা}}\ \ce{NaF} \end{array}

পুরো ঘটনাটি ধাপে ধাপে দেখো:

NaFNaF

ধাপ ১: সোডিয়াম (২, ৮, ১) ও ফ্লোরিন (২, ৭) পরমাণু। দুটিই আধান নিরপেক্ষ: প্রোটন আর ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান।

প্রোটনইলেকট্রনআধানবিন্যাস
সোডিয়াম (Na)১১১১০২, ৮, ১
ফ্লোরিন (F)৯৯০২, ৭
১/৫
সোডিয়াম আর ফ্লোরিন থেকে সোডিয়াম ফ্লোরাইড। চালাও চাপো, অথবা ধাপে ধাপে এগোও (প্লেয়ারে ফোকাস করে ← → দিয়েও চলে)।
ক্যাটায়নঅ্যানায়ন
আধানধনাত্মকঋণাত্মক
কীভাবে তৈরিপরমাণু ইলেকট্রন বর্জন করেপরমাণু ইলেকট্রন গ্রহণ করে
প্রোটন ও ইলেকট্রনপ্রোটন বেশিইলেকট্রন বেশি
সাধারণত কারা হয়শেষ কক্ষপথে ১, ২ বা ৩টি ইলেকট্রন থাকা পরমাণু (Na, Mg, Al)শেষ কক্ষপথে ৬ বা ৭টি ইলেকট্রন থাকা পরমাণু (O, F, Cl)
উদাহরণNaX+\ce{Na+}, MgX2+\ce{Mg^2+}, AlX3+\ce{Al^3+}FX−\ce{F-}, ClX−\ce{Cl-}, OX2−\ce{O^2-}

নিজে আয়ন বানাও

আগের পাঠের পরমাণু-কারখানায় এবার একটি সোডিয়াম পরমাণু দিয়ে শুরু। ইলেকট্রন সরিয়ে বা যোগ করে চ্যালেঞ্জের আয়নগুলো বানাও। মোট আধান আর ইলেকট্রন বিন্যাস কীভাবে বদলায়, খেয়াল করো।

প্রোটন ১১
নিউট্রন ১২
ইলেকট্রন ১১
১১ Na সোডিয়াম

সোডিয়াম-২৩

নিরপেক্ষ পরমাণু

২৩১১Na

পারমাণবিক সংখ্যা
১১
ভরসংখ্যা
২৩
মোট আধান
০
ইলেকট্রন বিন্যাস
২, ৮, ১
নিউক্লিয়াস
স্থিতিশীল
চ্যালেঞ্জ ০/৬

Na⁺: সোডিয়াম পরমাণুটিকে Na⁺ আয়নে পরিণত করো।

হিন্ট: ধনাত্মক আয়ন মানে ইলেকট্রন কম। শেষ কক্ষপথের একা ইলেকট্রনটি সরাও।

দারুণ! ১১টি প্রোটন কিন্তু ১০টি ইলেকট্রন: আধান +১। বিন্যাস ২, ৮, নিয়নের মতো স্থিতিশীল।

এটি আগেই করেছ। ✓

সবগুলো চ্যালেঞ্জ শেষ! তুমি এখন পরমাণু-কারিগর।

আয়ন-কারখানা। ইলেকট্রন সরাতে কক্ষপথ থেকে টেনে বাইরে ফেলো বা ইলেকট্রনের − চাপো।

আয়ন দিয়ে সংকেত লেখা

ক্যাটায়ন আর অ্যানায়ন মিলে যৌগ তৈরি হলে পুরো যৌগটি আধান নিরপেক্ষ হয়: মোট ধনাত্মক আধান = মোট ঋণাত্মক আধান। NaF\ce{NaF}-এ একটি NaX+\ce{Na+} (+১) আর একটি FX−\ce{F-} (−১), মোট শূন্য। কিন্তু ম্যাগনেসিয়াম আয়ন MgX2+\ce{Mg^2+} আর ক্লোরাইড আয়ন ClX−\ce{Cl-} মিললে? একটি MgX2+\ce{Mg^2+}-এর +২ আধান ঢাকতে দুটি ClX−\ce{Cl-} লাগে। তাই ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইডের সংকেত MgClX2\ce{MgCl2}।

উদাহরণ ১ অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের সংকেত

অ্যালুমিনিয়াম আয়ন AlX3+\ce{Al^3+} ও অক্সাইড আয়ন OX2−\ce{O^2-} মিলে যে যৌগ হয়, তার সংকেত লেখো।

নিচে একটি ক্যাটায়ন ও একটি অ্যানায়ন বেছে নাও। আধান মেলাতে কোনটির কয়টি লাগে, দেখে নাও।

ক্যাটায়ন (ধনাত্মক আয়ন)
অ্যানায়ন (ঋণাত্মক আয়ন)

ধনাত্মক: ১ × (+১) = +১ ঋণাত্মক: ১ × (−১) = −১ মোট আধান: ০

NaCl সোডিয়াম ক্লোরাইড

আয়ন জোড়া লাগাও: আধান মিলে শূন্য হলে যৌগের সংকেত তৈরি।
বহুনির্বাচনি মাঝারি

সালফার (পারমাণবিক সংখ্যা ১৬) পরমাণু দুটি ইলেকট্রন গ্রহণ করলে কোন আয়ন তৈরি হয়?

১

ম্যাগনেসিয়াম (পারমাণবিক সংখ্যা ১২) কোন আয়নে পরিণত হয়? কেন?

Check yourself

16 questions from this lesson. Every question of the chapter is in its Exercises.

প্রশ্ন ১ সৃজনশীল মাঝারি নমুনা প্রশ্ন
উদ্দীপক

X পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা ১১। অন্যদিকে Y পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা ১৭ এবং নিউট্রন সংখ্যা ১৮।

  1. ক.

    আইসোটোপ কাকে বলে?

    ১
  2. খ.

    NaX+\ce{Na+} একটি ক্যাটায়ন, ব্যাখ্যা করো।

    ২
  3. গ.

    Y পরমাণুর ভরসংখ্যা কত?

    ৩
  4. ঘ.

    X ও Y পরমাণুর ইলেকট্রনবিন্যাস প্রদর্শনপূর্বক এদের বন্ধন তৈরি করার সক্ষমতা ব্যাখ্যা করো।

    ৪
প্রশ্ন ২ সৃজনশীল মাঝারি নমুনা প্রশ্ন
উদ্দীপক

নিচের চিত্রে বাঁয়েরটি চিত্র-১ ও ডানেরটি চিত্র-২। দুটিতেই কেন্দ্রে নিউক্লিয়াস আর কক্ষপথে ইলেকট্রন দেখানো হয়েছে।

উদ্দীপকের চিত্র
  1. ক.

    ভরসংখ্যা কাকে বলে?

    ১
  2. খ.

    অক্সিজেনের পারমাণবিক সংখ্যা ৮ বলতে কী বোঝায়? ব্যাখ্যা করো।

    ২
  3. গ.

    উদ্দীপকের ১ নং চিত্রের পরমাণুর গঠন বর্ণনা করো।

    ৩
  4. ঘ.

    ১ ও ২ নং চিত্রের পরমাণুর সক্রিয়তার তুলনামূলক আলোচনা করো।

    ৪
প্রশ্ন ৩ প্রশ্নোত্তর সহজ নমুনা প্রশ্ন

Na পরমাণু কেন ধনাত্মক আয়নে পরিণত হয়? ব্যাখ্যা করো।

প্রশ্ন ৪ প্রশ্নোত্তর সহজ নমুনা প্রশ্ন

হিলিয়াম পরমাণু নিষ্ক্রিয় কেন? ব্যাখ্যা করো।

প্রশ্ন ৫ প্রশ্নোত্তর মাঝারি নমুনা প্রশ্ন

Cl পরমাণু কোন আয়নে পরিণত হয়? ব্যাখ্যা করো।

প্রশ্ন ৬ বহুনির্বাচনি সহজ

নিচের কোনটি ক্যাটায়ন?

প্রশ্ন ৭ সংখ্যায় উত্তর সহজ

NaX+\ce{Na+} আয়নে কয়টি ইলেকট্রন আছে?

টি

প্রশ্ন ৮ সংখ্যায় উত্তর মাঝারি

OX2−\ce{O^2-} আয়নে মোট কয়টি ইলেকট্রন আছে?

টি

প্রশ্ন ৯ সত্য/মিথ্যা সহজ

কোনো পরমাণু ইলেকট্রন গ্রহণ করলে ধনাত্মক আয়নে পরিণত হয়।

প্রশ্ন ১০ সত্য/মিথ্যা সহজ

আয়ন তৈরির সময় পরমাণুর প্রোটন সংখ্যা বদলায় না।

প্রশ্ন ১১ সংক্ষিপ্ত উত্তর মাঝারি

ম্যাগনেসিয়াম আয়ন (MgX2+\ce{Mg^2+}) ও ক্লোরাইড আয়ন (ClX−\ce{Cl-}) দিয়ে তৈরি যৌগের সংকেত লেখো।

প্রশ্ন ১২ সংক্ষিপ্ত উত্তর মাঝারি

ক্যালসিয়াম আয়ন (CaX2+\ce{Ca^2+}) ও অক্সাইড আয়ন (OX2−\ce{O^2-}) দিয়ে তৈরি যৌগের সংকেত লেখো।

প্রশ্ন ১৩ বহুপদী সমাপ্তিসূচক সহজ

নিচের কোন পরমাণুগুলো নিষ্ক্রিয়?

  1. i. হিলিয়াম (২)
  2. ii. নিয়ন (২, ৮)
  3. iii. সোডিয়াম (২, ৮, ১)

নিচের কোনটি সঠিক?

প্রশ্ন ১৪ বহুনির্বাচনি মাঝারি

কোন ইলেকট্রন বিন্যাসের পরমাণু সবচেয়ে সহজে একটি ইলেকট্রন ছেড়ে দিয়ে স্থিতিশীল হয়?

প্রশ্ন ১৫ অভিন্ন তথ্যভিত্তিক কঠিন
নিচের তথ্যের আলোকে উত্তর দাও

M ও N দুটি মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস যথাক্রমে ২, ৮, ২ এবং ২, ৮, ৭।

  1. ১.
    বহুনির্বাচনি

    M কোন আয়নে পরিণত হয়?

  2. ২.
    বহুনির্বাচনি

    M ও N মিলে গঠিত যৌগের সংকেত কোনটি?

প্রশ্ন ১৬ প্রশ্নোত্তর সহজ

ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের দুটি পার্থক্য লেখো।

Finished reading?

Mark the lesson as done to add it to your progress. It is saved in this browser.