কোনটির কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরায়ন ভিন্ন?

কোনো অণুর কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরায়ন (Hybridization) নির্ণয়ের জন্য তার সিগমা বন্ধনের সংখ্যা এবং নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগলের (Lone Pair) সংখ্যা গণনা করতে হয়। এই দুটির যোগফলকে স্টেরিক সংখ্যা (Steric Number) বলে। স্টেরিক সংখ্যার উপর ভিত্তি করে সংকরায়ন নির্ণয় করা হয়:

    
• স্টেরিক সংখ্যা = 2 হলে সংকরায়ন \(\text{sp}\)
    
• স্টেরিক সংখ্যা = 3 হলে সংকরায়ন \(\text{sp}^2\)
    
• স্টেরিক সংখ্যা = 4 হলে সংকরায়ন \(\text{sp}^3\)

এবার প্রদত্ত অণুগুলোর কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরায়ন নির্ণয় করা যাক:

১. \(\text{PH}_3\) (ফসফিন):

    
• কেন্দ্রীয় পরমাণু P (ফসফরাস)।
    
• P এর যোজনী স্তরে 5টি ইলেকট্রন থাকে। এর মধ্যে 3টি H পরমাণুর সাথে 3টি সিগমা বন্ধন গঠন করে।
    
• নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল = \(\frac{5 - 3}{2} = 1\)টি।
    
• স্টেরিক সংখ্যা = (সিগমা বন্ধন সংখ্যা + নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল সংখ্যা) = \(3 + 1 = 4\)।
    
• সুতরাং, \(\text{PH}_3\) এর কেন্দ্রীয় পরমাণু P এর সংকরায়ন হলো \(\text{sp}^3\)।

২. \(\text{NH}_4^+\) (অ্যামোনিয়াম আয়ন):

    
• কেন্দ্রীয় পরমাণু N (নাইট্রোজেন)।
    
• N এর যোজনী স্তরে 5টি ইলেকট্রন থাকে। \(\text{NH}_4^+\) আয়নে একটি ধনাত্মক চার্জ থাকায় মোট ইলেকট্রন \(5 - 1 = 4\)টি। এই 4টি ইলেকট্রন 4টি H পরমাণুর সাথে 4টি সিগমা বন্ধন গঠন করে।
    
• নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল = \(\frac{4 - 4}{2} = 0\)টি।
    
• স্টেরিক সংখ্যা = \(4 + 0 = 4\)।
    
• সুতরাং, \(\text{NH}_4^+\) এর কেন্দ্রীয় পরমাণু N এর সংকরায়ন হলো \(\text{sp}^3\)।

৩. \(\text{CO}_2\) (কার্বন ডাই অক্সাইড):

    
• কেন্দ্রীয় পরমাণু C (কার্বন)।
    
• C এর যোজনী স্তরে 4টি ইলেকট্রন থাকে। এটি দুটি অক্সিজেন পরমাণুর সাথে দুটি দ্বিবন্ধন গঠন করে (O=C=O)। প্রতিটি দ্বিবন্ধনে একটি সিগমা বন্ধন ও একটি পাই বন্ধন থাকে। সংকরায়নের জন্য শুধুমাত্র সিগমা বন্ধন গণনা করা হয়।
    
• সিগমা বন্ধন সংখ্যা = 2 (দুটি C=O বন্ধনের দুটি সিগমা)।
    
• কেন্দ্রীয় পরমাণু C এ কোনো নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল নেই।
    
• স্টেরিক সংখ্যা = \(2 + 0 = 2\)।
    
• সুতরাং, \(\text{CO}_2\) এর কেন্দ্রীয় পরমাণু C এর সংকরায়ন হলো \(\text{sp}\)।

৪. \(\text{SiO}_2\) (সিলিকন ডাই অক্সাইড):

    
• \(\text{SiO}_2\) এর গঠন একটি বিশাল ত্রিমাত্রিক জালিকা (Giant Network Structure) যেখানে প্রতিটি কেন্দ্রীয় Si পরমাণু চারটি অক্সিজেন পরমাণুর সাথে একক বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত থাকে এবং প্রতিটি অক্সিজেন দুটি Si পরমাণুর সাথে যুক্ত থাকে। অর্থাৎ, প্রতিটি Si পরমাণু 4টি Si-O একক বন্ধন তৈরি করে।
    
• কেন্দ্রীয় পরমাণু Si (সিলিকন)।
    
• Si এর যোজনী স্তরে 4টি ইলেকট্রন থাকে। এই 4টি ইলেকট্রন 4টি অক্সিজেন পরমাণুর সাথে 4টি একক সিগমা বন্ধন গঠন করে।
    
• নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল = \(\frac{4 - 4}{2} = 0\)টি।
    
• স্টেরিক সংখ্যা = \(4 + 0 = 4\)।
    
• সুতরাং, \(\text{SiO}_2\) এর কেন্দ্রীয় পরমাণু Si এর সংকরায়ন হলো \(\text{sp}^3\)।

উপরিউক্ত বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায় যে, \(\text{PH}_3\), \(\text{NH}_4^+\) এবং \(\text{SiO}_2\) এর কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরায়ন \(\text{sp}^3\), কিন্তু \(\text{CO}_2\) এর কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরায়ন \(\text{sp}\)। তাই, \(\text{CO}_2\) এর কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরায়ন ভিন্ন।