কোন অণু পিরামিডীয়?

Created: 4 months ago | Updated: 4 months ago

Updated: 4 months ago

ক

$N H_{4}^{+}$

0%

0 votes
খ

$P H_{4}^{+}$

0%

0 votes
গ

$H_{2} O^{+}$

100%

1 votes
ঘ

$H_{2} O$

0%

0 votes

ব্যাখ্যাঃ

একটি অণুর জ্যামিতিক আকৃতি নির্ধারণ করতে VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) তত্ত্ব ব্যবহার করা হয়। এই তত্ত্ব অনুযায়ী, কেন্দ্রীয় পরমাণুর চারপাশে ইলেকট্রন জোড়গুলো (বন্ধন জোড় ও নিঃসঙ্গ জোড়) এমনভাবে বিন্যস্ত হয় যেন তাদের মধ্যে বিকর্ষণ সর্বনিম্ন হয়।

আসুন, প্রতিটি বিকল্পের জ্যামিতি বিশ্লেষণ করি:

1. $N H_{4}^{+}$ (অ্যামোনিয়াম আয়ন):

কেন্দ্রীয় পরমাণু: নাইট্রোজেন (N), যার যোজ্যতা স্তরে 5টি ইলেকট্রন থাকে।
হাইড্রোজেন পরমাণু: 4টি।
চার্জ: +1 (অর্থাৎ, একটি ইলেকট্রন কম)।
মোট যোজ্যতা ইলেকট্রন = 5 (N) + 4 × 1 (H) - 1 (চার্জ) = 8টি ইলেকট্রন।
বন্ধন জোড় (bonding pairs): 4টি N-H বন্ধন (4 × 2 = 8টি ইলেকট্রন)।
নিঃসঙ্গ জোড় (lone pairs): (8 - 8) / 2 = 0টি।
ইলেকট্রন ডোমেইন সংখ্যা: 4 (4টি বন্ধন জোড় + 0টি নিঃসঙ্গ জোড়)।
সংকরায়ণ: $sp^3$।
আকৃতি: টেট্রাহেড্রাল (tetrahedral)। এটি পিরামিডীয় নয়।

2. $P H_{4}^{+}$ (ফসফোনিয়াম আয়ন):

কেন্দ্রীয় পরমাণু: ফসফরাস (P), যার যোজ্যতা স্তরে 5টি ইলেকট্রন থাকে।
হাইড্রোজেন পরমাণু: 4টি।
চার্জ: +1 (অর্থাৎ, একটি ইলেকট্রন কম)।
মোট যোজ্যতা ইলেকট্রন = 5 (P) + 4 × 1 (H) - 1 (চার্জ) = 8টি ইলেকট্রন।
বন্ধন জোড় (bonding pairs): 4টি P-H বন্ধন (4 × 2 = 8টি ইলেকট্রন)।
নিঃসঙ্গ জোড় (lone pairs): (8 - 8) / 2 = 0টি।
ইলেকট্রন ডোমেইন সংখ্যা: 4 (4টি বন্ধন জোড় + 0টি নিঃসঙ্গ জোড়)।
সংকরায়ণ: $sp^3$।
আকৃতি: টেট্রাহেড্রাল (tetrahedral)। এটি পিরামিডীয় নয়।

3. $H_{2} O^{+}$ :

প্রদত্ত বিকল্পে $H_{2} O^{+}$ লেখা আছে। এটি জলীয় মূলক ক্যাটায়ন (water radical cation)। এর আকৃতি বিশ্লেষণ করি:

কেন্দ্রীয় পরমাণু: অক্সিজেন (O), যার যোজ্যতা স্তরে 6টি ইলেকট্রন থাকে।
হাইড্রোজেন পরমাণু: 2টি।
চার্জ: +1 (অর্থাৎ, একটি ইলেকট্রন কম)।
মোট যোজ্যতা ইলেকট্রন = 6 (O) + 2 × 1 (H) - 1 (চার্জ) = 7টি ইলেকট্রন।
বন্ধন জোড় (bonding pairs): 2টি O-H বন্ধন (2 × 2 = 4টি ইলেকট্রন)।
অবশিষ্ট ইলেকট্রন: 7 - 4 = 3টি ইলেকট্রন। এই 3টি ইলেকট্রন ১টি নিঃসঙ্গ জোড় (lone pair) এবং ১টি বিজোড় ইলেকট্রন (unpaired electron) হিসাবে থাকে।
ইলেকট্রন ডোমেইন সংখ্যা: 2টি বন্ধন জোড় + 1টি নিঃসঙ্গ জোড় + 1টি বিজোড় ইলেকট্রন। এটি মোট 4টি ইলেকট্রন ডোমেইন এর মতো আচরণ করে (যদিও বিজোড় ইলেকট্রনের বিকর্ষণ ক্ষমতা ভিন্ন)।
আকৃতি: এই ধরনের কাঠামো সাধারণত V-আকৃতির বা বেন্ট (bent) হয়, যেমন $NO_2$ মূলক। এটি পিরামিডীয় নয়।

তবে, রসায়নের উচ্চমাধ্যমিক/ভর্তি পরীক্ষার প্রশ্নাবলীতে প্রায়শই $H_{2} O^{+}$ এর পরিবর্তে $H_{3} O^{+}$ (হাইড্রোনিয়াম আয়ন) পিরামিডীয় আকৃতির উদাহরণ হিসাবে চাওয়া হয়। যদি এটি $H_{3} O^{+}$ হতো, তাহলে তার আকৃতি হবে:

কেন্দ্রীয় পরমাণু: অক্সিজেন (O), 6টি যোজ্যতা ইলেকট্রন।
হাইড্রোজেন পরমাণু: 3টি।
চার্জ: +1 (অর্থাৎ, একটি ইলেকট্রন কম)।
মোট যোজ্যতা ইলেকট্রন = 6 (O) + 3 × 1 (H) - 1 (চার্জ) = 8টি ইলেকট্রন।
বন্ধন জোড় (bonding pairs): 3টি O-H বন্ধন (3 × 2 = 6টি ইলেকট্রন)।
নিঃসঙ্গ জোড় (lone pairs): (8 - 6) / 2 = 1টি।
ইলেকট্রন ডোমেইন সংখ্যা: 3টি বন্ধন জোড় + 1টি নিঃসঙ্গ জোড় = 4টি।
সংকরায়ণ: $sp^3$।
আকৃতি: এইক্ষেত্রে, 3টি বন্ধন জোড় এবং 1টি নিঃসঙ্গ জোড়ের বিকর্ষণের ফলে আকৃতিটি ত্রিভুজাকার পিরামিডীয় (trigonal pyramidal) হয়, যেমন অ্যামোনিয়া ($NH_3$) অণুর ক্ষেত্রে।

যদি প্রশ্নটি একটি পিরামিডীয় অণু সনাক্ত করতে বলে, তবে $H_{3} O^{+}$ (হাইড্রোনিয়াম আয়ন) হবে সঠিক উত্তর। এখানে $H_{2} O^{+}$ সম্ভবত একটি টাইপো হিসেবে ব্যবহৃত হয়েছে।

4. $H_{2} O$ (জল):

কেন্দ্রীয় পরমাণু: অক্সিজেন (O), 6টি যোজ্যতা ইলেকট্রন।
হাইড্রোজেন পরমাণু: 2টি।
মোট যোজ্যতা ইলেকট্রন = 6 (O) + 2 × 1 (H) = 8টি ইলেকট্রন।
বন্ধন জোড় (bonding pairs): 2টি O-H বন্ধন (2 × 2 = 4টি ইলেকট্রন)।
নিঃসঙ্গ জোড় (lone pairs): (8 - 4) / 2 = 2টি।
ইলেকট্রন ডোমেইন সংখ্যা: 2টি বন্ধন জোড় + 2টি নিঃসঙ্গ জোড় = 4টি।
সংকরায়ণ: $sp^3$।
আকৃতি: 2টি বন্ধন জোড় এবং 2টি নিঃসঙ্গ জোড়ের বিকর্ষণের ফলে আকৃতিটি বেন্ট বা V-আকৃতির (bent/V-shaped) হয়। এটি পিরামিডীয় নয়।

উপরোক্ত বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায়, প্রদত্ত বিকল্পগুলোর মধ্যে সরাসরি কোনোটিই পিরামিডীয় নয় যদি $H_{2} O^{+}$ কে আক্ষরিক অর্থে ধরা হয়। তবে, যদি $H_{2} O^{+}$ এর পরিবর্তে $H_{3} O^{+}$ (হাইড্রোনিয়াম আয়ন) হতো, তাহলে সেটি পিরামিডীয় আকৃতির হতো। সাধারণত, এই ধরনের প্রশ্নে $H_{3} O^{+}$ কে পিরামিডীয় অণু হিসেবে উল্লেখ করা হয়। তাই, সম্ভাব্য সঠিক উত্তরটি বিকল্প 3 কে $H_{3} O^{+}$ হিসাবে ধরে নেওয়া যেতে পারে।

Satt AI

2 months ago

MCQ: 226

Practice

অণুর আকৃতি ও বন্ধন কোণের ওপর মুক্তজোড় ইলেকট্রনের প্রভাব

অণুর আকৃতি এবং বন্ধন কোণ প্রধানত ভ্যালেন্স শেল ইলেকট্রন পেয়ার রিপালশন (VSEPR) তত্ত্বের মাধ্যমে ব্যাখ্যা করা হয়। এই তত্ত্ব অনুযায়ী, একটি পরমাণুর চারপাশে থাকা ইলেকট্রন জোড়াগুলো একে অপরকে যত দূরে সম্ভব ঠেলে রাখে।

মুক্তজোড় ইলেকট্রনের ভূমিকা

মুক্তজোড় ইলেকট্রনগুলোর উপস্থিতি এবং তাদের রিপালশন অণুর আকৃতি এবং বন্ধন কোণে পরিবর্তন আনে। এগুলোর প্রভাব নিম্নরূপ:

মুক্তজোড় ও বন্ধনজোড়ের মধ্যে রিপালশন
মুক্তজোড় ইলেকট্রনগুলো বন্ধনজোড় ইলেকট্রনের চেয়ে বেশি বিকর্ষণ সৃষ্টি করে। ফলে বন্ধন কোণ কমে যায়। উদাহরণস্বরূপ:
- জলের (H₂O) অণুতে দুটি মুক্তজোড় এবং দুটি বন্ধনজোড় থাকে। মুক্তজোড় ইলেকট্রনের বেশি বিকর্ষণের কারণে এর বন্ধন কোণ আদর্শ ১০৯.৫° থেকে কমে ১০৪.৫° হয়।
মুক্তজোড় ইলেকট্রনের সংখ্যা বৃদ্ধির প্রভাব
যত বেশি মুক্তজোড় ইলেকট্রন থাকে, তত বেশি বিকর্ষণ সৃষ্টি হয় এবং বন্ধন কোণ আরো সংকুচিত হয়। উদাহরণ:
- অ্যামোনিয়া (NH₃) অণুতে এক মুক্তজোড় থাকে, যার কারণে বন্ধন কোণ ১০৭° হয়।
আকৃতিতে পরিবর্তন
মুক্তজোড় ইলেকট্রনের উপস্থিতি অণুর আকৃতিকে বিকৃত করতে পারে। উদাহরণ:
- সালফার ডাইঅক্সাইড (SO₂) অণুতে একটি মুক্তজোড় থাকার কারণে এটি বাঁকা আকৃতি ধারণ করে।

ভিন্ন আকৃতি অনুযায়ী প্রভাব

লিনিয়ার (Linear)
কোনো মুক্তজোড় না থাকলে অণুর আকৃতি লিনিয়ার থাকে, এবং বন্ধন কোণ ১৮০° হয়। উদাহরণ: CO₂।
বেন্ট (Bent)
মুক্তজোড় ইলেকট্রনের উপস্থিতিতে লিনিয়ার আকৃতি বেন্টে রূপান্তরিত হয়। উদাহরণ: H₂O।
ট্রাইগোনাল পিরামিডাল (Trigonal Pyramidal)
এক মুক্তজোড় থাকলে আকৃতি ট্রাইগোনাল প্ল্যানার থেকে ট্রাইগোনাল পিরামিডাল হয়। উদাহরণ: NH₃।
সি-স (See-Saw)
দুই মুক্তজোড় থাকলে আকৃতিতে আরও জটিল পরিবর্তন দেখা যায়। উদাহরণ: SF₄।

সারসংক্ষেপ

মুক্তজোড় ইলেকট্রন অণুর আকৃতি এবং বন্ধন কোণে গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। তাদের উপস্থিতি বন্ধন কোণ সংকুচিত করে এবং আকৃতিকে বিকৃত করতে পারে। এটি রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এবং বিক্রিয়ার ধরন নির্ধারণে সহায়তা করে।

Notification

কোন অণু পিরামিডীয়?

অণুর আকৃতি ও বন্ধন কোণের ওপর মুক্তজোড় ইলেকট্রনের প্রভাব

মুক্তজোড় ইলেকট্রনের ভূমিকা

ভিন্ন আকৃতি অনুযায়ী প্রভাব

সারসংক্ষেপ

Related Question

Related Question

Question Analytics

Promotion