SSC Chemistry: Chapter 3 : Board Question (2019) Made Easy

   বিভিন্ন বোর্ডের সৃজনশীল প্রশ্ন-উত্তর

১।         

                        ১নং প্রশ্ন উত্তর

(ক) পরমাণুতে নিউক্লিয়াসের চর্তুদিকে যে সকল স্থির ও নির্দিষ্ট ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার কক্ষপথে ইলেকট্রনগুলো  নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে আবর্তন করে তাদেরকে অরবিট বা শেল বলে। 

(খ)  কিছু কিছু পদার্থ আছে যা থেকে আপনা –আপনি কিছু রশ্মি অনবরত নির্গত হয়। নির্গত রশ্মিগুলোকে তেজস্ক্রিয় রশ্মি, যে পদার্থ থেকে এ রশ্মি নির্গত হয় তাদের তেজস্ক্রিয় পদার্থ এবং তেজস্ক্রিয় পদার্থের রশ্মি বিকিরিণের ঘটনাকে তেজস্ক্রিয়তা বলে। তেজস্ক্রিয় পদার্থ থেকে অনবরত স্বতঃস্ফূর্তভাবে তেজস্ক্রিয় রশ্মি হিসেবে আলফা(α), বিটা (β) ও গামা ( ) রশ্মি রশ্মি বিকিরিত হয়।  

আবার, কোনো উচ্চ শক্তিসম্পন্ন কণা বা ক্ষুদ্র নিউক্লিয়াস দ্রুত গতিতে অপর কোনো নিউক্লিয়াসকে আঘাত করলে সংশ্লিষ্ট নিউক্লিয়াসের যে পতিবর্তন ঘটে তাকে নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া বলে । যেহেতু তেজস্ক্রিয় পদার্থ থেকে অনবরত স্বতঃস্ফূর্তভাবে তেজস্ক্রিয় রশ্মি (আলফা, বিটা ও গামা রশ্মি) বিকিরিত হওয়ার ফলে পদার্থটির নিউক্লিয়াস পরিবর্তিত হয়, অর্থাৎ নতুন মৌল সৃষ্টি হয়। সেহেতু তেজস্ক্রিয়তা একটি নিউক্লীয় ঘটনা।  

(গ)  উদ্দীপকের A মোলটির প্রোটন সংখ্যা 20 হওয়ায় মৌলটি হলো ক্যালসিয়াম (Ca)। এই মৌলটির ইলেকট্রন বিন্যাস 2n^² সূত্রকে অনুসরণ না করার কারণ নিম্নে ব্যাখ্যা করা হলো- 

              

Ca এর ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে দেখা যায় যে, ৩য় শক্তিস্তরে 8টি ইলেকট্রন আছে। কিন্তু 2n^² সূত্রানুসারে,৩য় শক্তিস্তরে 2×3^² = 18টি ইলেকট্রন থাকার কথা।এই ৩য় শক্তিস্তরে 18টি ইলেকট্রন পূর্ণ না করেই ৪র্থ শক্তিস্তরে 2টি ইলেকট্রন প্রবেশ করে।অর্থাৎ Ca এর ইলেকট্রন বিন্যাস 2n^²  সূত্র অনুসরণ করে না।এর কারণ আউফবাউ নীতির সাহায্যে ব্যাখ্যা করা যায়।এ নীতি অনুসারে ইলেকট্রন প্রথমে নিম্নশক্তির অরবিটালে প্রবেশ করে এবং পরে উচ্চশক্তির অরবিটালে প্রবেশ করে। অরবিটালসমূহের মধ্যে কোনটির শক্তি কম আর কোনটির শক্তি বেশি তা অরবিটালসমূহের প্রধান শক্তিস্তরের মান (n) এবং উপশক্তিস্তরের মান (l) এর যোগফলের উপর নির্ভব করে। যে অরবিটালের (n+l) এর মান কম সেই অরবিটালের শক্তি কম এবং সেই অরবিটালে ইলেকট্রন আগে প্রবেশ করে। অপরদিকে যে অরবিটালের (n+l) এর মান বেশি সেই অরবিটালের শক্তিও বেশি এবং সেই অরবিটালে ইলেকট্রন পরে প্রবেশ করে।

এখনে 3d অরবিটালের জন্য n = 3 এবং l = 2, অতএব n+l এর মান 3 + 2 = 5

আবার 4s অরবিটালের জন্য n= 4 এবং l = 0, অতএব n+l এর মান 4 + 0 = 4

কাজেই 3d অরবিটালের চেয়ে 4s অরবিটালের শক্তি কম। তাই ইলেকট্রন 3d অরবিটালে প্রবেশ না করে 4s অরবিটালে প্রবেশ করে।

উল্লেখিত কারণে উদ্দীপকের A মৌল অর্থাৎ ক্যালসিয়াম (Ca) এর ইলেকট্রন বিন্যাস 2n^² সূত্রকে অনুসরণ করে না । 

(ঘ)  উদ্দীপকের A ও B মৌল দুইটির প্রোটন সংখ্যা যথাক্রমে 20 ও 9 । কাজেই মৌল দুইটি হলো ক্যালসিয়াম (Ca) ও ফ্লোরিন (F)। ক্যালসিয়াম ও ফ্লোরিন দ্বারা গঠিত যৌগটি হলো ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড(CaF₂) ।  এই ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড (CaF₂) যৌগটি কঠিন অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করে না, কিন্তু গলিত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করে। এর কারণ নিচে বিশ্লেষণ করা হলোঃ

ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড (CaF₂) হলো আয়নিক যৌগ। কঠিন অবস্থায় এর ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আয়নসমূহ কেলাস ল্যাটিসে নির্দিষ্ট স্থানে খুব দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে বলে এর মধ্য দিয়ে তড়িৎ পরিবহন করে না। কিন্তু গলিত অবস্থায় আয়নিক যৌগের আয়নসমূহ কেলাস ল্যাটিস থেকে মুক্ত হয়ে বিচ্ছিন্ন ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আয়ন হিসেবে অবস্থান করে।