পরমাণুতে ইলেকট্রন কীভাবে বিন্যস্ত থাকে

তোমরা জেনেছ যে, পরমাণুতে ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে ঘুরে এবং তাদের সুনির্দিষ্ট কক্ষপথ রয়েছে। এখন প্রশ্ন হলো, একটি কক্ষপথে কয়টি ইলেকট্রন থাকবে? চিত্র ৬.২ এর হাইড্রোজেনের ক চিত্রটি দেখ। হাইড্রোজেন পরমাণুতে ১টি ইলেকট্রন থাকে। যা নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে ঘুরে। হিলিয়াম পরমাণুতে (চিত্র ৬.১) ২টি ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে একটি কক্ষপথে ঘুরে।

কক্ষপথে সর্বোচ্চ কয়টি ইলেকট্রন#

কক্ষপথগুলোতে $2n^2$ (যেখানে $n = 1, 2, 3, \dots$ কক্ষপথের ক্রমিক নম্বর) সূত্রানুযায়ী সর্বোচ্চ সংখ্যক ইলেকট্রন বিন্যস্ত থাকতে পারে।

১টি লিথিয়াম পরমাণুতে ৩টি ইলেকট্রন আছে। সূত্রানুযায়ী এদের মধ্যে ২টি ইলেকট্রন প্রথম কক্ষপথে থাকে আর তৃতীয়টি দ্বিতীয় কক্ষপথে থাকে। একইভাবে কার্বন পরমাণুতে ৬টি ইলেকট্রন থাকায় এদের ২টি ইলেকট্রন প্রথম কক্ষপথে এবং বাকি ৪টি ইলেকট্রন দ্বিতীয় কক্ষপথে থাকে।

এভাবে প্রথম কক্ষপথে সর্বোচ্চ ২টি, দ্বিতীয় কক্ষপথে সর্বোচ্চ ৮টি এবং তৃতীয় কক্ষপথে সর্বোচ্চ ১৮টি ইলেকট্রন থাকতে পারে। কক্ষপথগুলোকে শক্তিস্তরও বলা হয়। যদিও কক্ষপথ একটি পথ এবং শক্তিস্তর শক্তির নির্দিষ্ট মান, কিন্তু চলিত অর্থে এই দুই দ্বারা অনেক সময় কক্ষপথকেই বোঝানো হয়।

সোডিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস#

এবার সোডিয়াম পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস দেখা যাক। সোডিয়ামের ১টি পরমাণুতে ১১টি ইলেকট্রন থাকে। তাহলে এর ইলেকট্রনগুলো কয়টি কক্ষপথে থাকবে? নিশ্চয়ই ২, ৮, ১ এভাবে ৩টি কক্ষপথে থাকবে। অর্থাৎ প্রথম কক্ষপথে ২টি, দ্বিতীয় কক্ষপথে ৮টি এবং তৃতীয় কক্ষপথে ১টি থাকবে।

চিত্রের সাহায্যে ইলেকট্রন বিন্যাস বোঝা বেশ সহজ। কিন্তু সহজে এবং সংক্ষেপে সোডিয়াম পরমাণুতে ইলেকট্রন বিন্যাস বোঝাতে হলে ২, ৮, ১ এভাবে লেখা হয়।

1. ১

   ইলেকট্রন গোনো

   নিরপেক্ষ পরমাণুতে ইলেকট্রন সংখ্যা = পারমাণবিক সংখ্যা। যেমন ম্যাগনেসিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা ১২, তাই ইলেকট্রন ১২টি।

2. ২

   প্রথম কক্ষপথ ভরাও

   প্রথম কক্ষপথে বসাও সর্বোচ্চ ২টি। বাকি থাকল $12 - 2 = 10$টি।

3. ৩

   দ্বিতীয় কক্ষপথ ভরাও

   দ্বিতীয় কক্ষপথে বসাও সর্বোচ্চ ৮টি। বাকি থাকল $10 - 8 = 2$টি।

4. ৪

   বাকিগুলো পরের কক্ষপথে

   বাকি ২টি যাবে তৃতীয় কক্ষপথে। ম্যাগনেসিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস: ২, ৮, ২। সব সংখ্যা যোগ করে মিলিয়ে নাও: $2 + 8 + 2 = 12$।

ছকটি পূরণ করো#

একে একে ইলেকট্রন সাজাও#

ছক পূরণ করা হয়ে গেলে নিচে যেকোনো মৌল বেছে নিয়ে দেখো তার ইলেকট্রনগুলো কোন কক্ষপথে বসে, অথবা “একে একে ভরাও” চেপে হাইড্রোজেন থেকে ক্যালসিয়াম পর্যন্ত ইলেকট্রনগুলোকে একটি একটি করে জায়গা নিতে দেখো। কোনো কক্ষপথ পূর্ণ হলে সেটি সবুজ হয়ে জ্বলে ওঠে।

‹

১১ সোডিয়াম (Na) ২, ৮, ১

›

একে একে ভরাও

কক্ষপথ (n)	সর্বোচ্চ 2n²	এখানে আছে
১	২ × ১² = ২	২
২	২ × ২² = ৮	৮
৩	২ × ৩² = ১৮	১
৪	২ × ৪² = ৩২	০

প্রতিটি কক্ষপথ ভেতর থেকে বাইরে ভরে। কোনো কক্ষপথ পূর্ণ হলে সবুজ হয়ে ওঠে, আর হলুদটি সবচেয়ে বাইরের কক্ষপথ।

তৃতীয় কক্ষপথে ১৮টি ধরলেও শেষ কক্ষপথে ৮টির বেশি ইলেকট্রন থাকে না। তাই ১৯ নম্বর মৌলে ৮টির পরের ইলেকট্রন চতুর্থ কক্ষপথে গেছে।

উদাহরণ ১ পটাশিয়ামের বিন্যাস

পটাশিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা ১৯। এর ইলেকট্রন বিন্যাস লেখো।

সমাধান

১

একটি নিরপেক্ষ পরমাণুর তৃতীয় কক্ষপথে ৫টি ইলেকট্রন আছে এবং এর আর কোনো কক্ষপথ নেই। পরমাণুটির পারমাণবিক সংখ্যা কত?

হিন্টস দেখো

সমাধান