কোনটি সর্বোচ্চ শক্তি স্তরের?

পরমাণুর বিভিন্ন অরবিটালের শক্তি নির্ণয় করা হয় \(n+l\) নিয়ম দ্বারা, যেখানে \(n\) হল প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা (principal quantum number) এবং \(l\) হল সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা (azimuthal quantum number)। \(l\) এর মান s-অরবিটালের জন্য 0, p-অরবিটালের জন্য 1, d-অরবিটালের জন্য 2 এবং f-অরবিটালের জন্য 3 হয়।

যেসকল অরবিটালের \(n+l\) এর মান বেশি, তাদের শক্তি বেশি হয়। যদি দুটি অরবিটালের \(n+l\) এর মান সমান হয়, তবে যে অরবিটালের \(n\) এর মান বেশি, তার শক্তি বেশি হয়।

প্রদত্ত অরবিটালগুলোর জন্য \(n+l\) এর মান নির্ণয় করা যাক:

    
• 3d: এখানে \(n=3\) এবং \(l=2\) (d-অরবিটালের জন্য)। সুতরাং, \(n+l = 3+2 = 5\)।
    
• 4d: এখানে \(n=4\) এবং \(l=2\) (d-অরবিটালের জন্য)। সুতরাং, \(n+l = 4+2 = 6\)।
    
• 5s: এখানে \(n=5\) এবং \(l=0\) (s-অরবিটালের জন্য)। সুতরাং, \(n+l = 5+0 = 5\)।
    
• 4s: এখানে \(n=4\) এবং \(l=0\) (s-অরবিটালের জন্য)। সুতরাং, \(n+l = 4+0 = 4\)।

প্রাপ্ত \(n+l\) মানগুলো হল:

    
• 3d: 5
    
• 4d: 6
    
• 5s: 5
    
• 4s: 4

এই মানগুলোর মধ্যে সর্বোচ্চ মান হল 6, যা 4d অরবিটালের জন্য।

উল্লেখ্য, 3d এবং 5s অরবিটালের জন্য \(n+l\) এর মান সমান (5)। এক্ষেত্রে, যে অরবিটালের \(n\) এর মান বেশি, তার শক্তি বেশি হবে। 5s অরবিটালের \(n=5\) যা 3d অরবিটালের \(n=3\) থেকে বেশি। তাই 5s অরবিটালের শক্তি 3d অরবিটালের চেয়ে বেশি। তবে, এই দুটি অরবিটালের চেয়ে 4d অরবিটালের শক্তি বেশি কারণ এর \(n+l\) মান সর্বোচ্চ (6)।

সুতরাং, প্রদত্ত অরবিটালগুলোর মধ্যে 4d অরবিটালটি সর্বোচ্চ শক্তি স্তরের।