তৃতীয় অধ্যায় : পদার্থের গঠন
সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর-৩
উদ্দীপকটি পড়ে নিচের প্রশ্নগুলোর উত্তর লেখ।
পরমাণু সম্পর্কে বিজ্ঞানী বোর ও বিজ্ঞানী রাদারফোর্ড মডেল উল্লেখযোগ্য মডেল। বোর মডেলের সাহায্যে K, Cr ও Cu-এর ইলেকট্রন বিন্যাস ব্যাখ্যা করা যায়। কিন্তু উভয় মডেলেরই কিছু কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে।
ক. নিউক্লিয়ন সংখ্যা কী?
খ. K-এর সর্বশেষ ইলেকট্রন 3d অরবিটালের পরিবর্তে 4s-এ যায় কেন?
গ. Cr ও Cu-এর ইলেকট্রন বিন্যাস সাধারণ নিয়মের ব্যতিক্রম কেন ব্যাখ্যা করো।
ঘ. উদ্দীপকের মডেলগুলোর মধ্যে কোনটি অধিক গ্রহণযোগ্য? তোমার উত্তরের স্বপক্ষে যুক্তি দাও।
উত্তর: ক. নিউক্লিয়ন সংখ্যা হলো কোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াসে উপস্থিত প্রোটন ও নিউট্রনের মোট সংখ্যা। অন্য কথায়, পরমাণুর ভর সংখ্যাকেই নিউক্লিয়ন সংখ্যা বলে।
খ. এটি হলো অষ্টক নিয়মের একটি ব্যতিক্রম। সাধারণত ইলেকট্রন কম শক্তিস্তর থেকে উচ্চ শক্তিস্তরে যায়। কিন্তু ক্ষেত্রবিশেষে ইলেকট্রন স্থিতিশীলতা অর্জনের জন্য উচ্চ শক্তিস্তরে চলে যেতে পারে। পটাসিয়াম (K)-এর ক্ষেত্রে, 4s অরবিটাল 3d অরবিটালের তুলনায় কম শক্তিসম্পন্ন হওয়ায় সর্বশেষ ইলেকট্রন 4s অরবিটালে প্রবেশ করে। এর কারণ হলো 4s অরবিটাল নিউক্লিয়াসের কাছাকাছি অবস্থিত এবং ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ শক্তি অনুভব করে।
আরো পড়ুন : পদার্থের গঠন অধ্যায়ের ১টি সৃজনশীল প্রশ্নোত্তর, ২য় পর্ব
গ. ক্রোমিয়াম (Cr): ক্রোমিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা 24। সাধারণ নিয়ম অনুযায়ী এর ইলেকট্রন বিন্যাস হওয়া উচিত 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴। কিন্তু স্থিতিশীলতা অর্জনের জন্য একটি ইলেকট্রন 4s অরবিটাল থেকে 3d অরবিটালে চলে যায়। ফলে এর ইলেকট্রন বিন্যাস হয় 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵।
কপার (Cu): কপারের পারমাণবিক সংখ্যা 29। সাধারণ নিয়ম অনুযায়ী এর ইলেকট্রন বিন্যাস হওয়া উচিত 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁹। কিন্তু স্থিতিশীলতা অর্জনের জন্য একটি ইলেকট্রন 4s অরবিটাল থেকে 3d অরবিটালে চলে যায়। ফলে এর ইলেকট্রন বিন্যাস হয় 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰।
এই ব্যতিক্রমের কারণ হলো আংশিকভাবে ভরা বা সম্পূর্ণ ভরা উপস্তরগুলো অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল হয়।
ঘ. বোর মডেল এবং রাদারফোর্ড মডেল উভয়ই পরমাণুর গঠন সম্পর্কে আমাদের একটি ধারণা দেয়। তবে আধুনিক পরমাণু তত্ত্ব অনুযায়ী, বোর মডেল রাদারফোর্ড মডেলের চেয়ে অধিক গ্রহণযোগ্য। এর কারণ হলো- বোর মডেল পরমাণুর স্থিতিশীলতা, ইলেকট্রনের শক্তিস্তর এবং বর্ণালি রেখার ব্যাখ্যা করতে সক্ষম।
রাদারফোর্ড মডেল পরমাণুর কেন্দ্রে নিউক্লিয়াস থাকার ধারণা দিয়েছিল, কিন্তু ইলেকট্রনের গতিপথ এবং পরমাণুর স্থিতিশীলতা সম্পর্কে কোনো সঠিক ব্যাখ্যা দিতে পারেনি।
তবে বোর মডেলও সম্পূর্ণ সঠিক নয়। এটি হাইড্রোজেন পরমাণুর জন্য সঠিকভাবে কাজ করে, কিন্তু অন্যান্য পরমাণুর ক্ষেত্রে এর সীমাবদ্ধতা রয়েছে। আধুনিক কোয়ান্টাম মেকানিক্স পরমাণুর গঠন সম্পর্কে আরও সঠিক ব্যাখ্যা দেয়।
স্বপক্ষে যুক্তি: বোর মডেল রাদারফোর্ড মডেলের চেয়ে অধিক গ্রহণযোগ্য। কারণ, এটি পরমাণুর স্থিতিশীলতা এবং বর্ণালি রেখার ব্যাখ্যা করতে পারে। তবে আধুনিক কোয়ান্টাম মেকানিক্স পরমাণুর গঠন সম্পর্কে আরও সঠিক ব্যাখ্যা দেয়।
লেখক : প্রধান শিক্ষক
হাজী রফিক উদ্দিন ভূঁইয়া বালিকা উচ্চবিদ্যালয়. রূপগঞ্জ, নারায়ণগঞ্জ
কবীর
