কোন মৌলটির প্রথম আয়নীকরণ শক্তি সর্বোচ্চ?

গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের এক মোল বিচ্ছিন্ন পরমাণু থেকে এক মোল ইলেকট্রন অপসারণ করে এক মোল একক ধনাত্মক আয়নে পরিণত করতে যে পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয়, তাকে সেই মৌলের প্রথম আয়নীকরণ শক্তি (First Ionization Energy) বলে।

পর্যায় সারণিতে পর্যায়ভিত্তিক পরিবর্তনের ক্ষেত্রে বাম থেকে ডানে গেলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হ্রাস পায় এবং নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বৃদ্ধি পায়, ফলে আয়নীকরণ শক্তির মান বৃদ্ধি পায়। অন্যদিকে, একই গ্রুপে উপর থেকে নিচে নামলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পাওয়ার কারণে আয়নীকরণ শক্তি হ্রাস পায়।

সমগ্র পর্যায় সারণির মধ্যে হিলিয়াম (\(\text{He}\))-এর প্রথম আয়নীকরণ শক্তির মান সর্বোচ্চ (প্রায় \(2372.3 \text{ kJ/mol}\))। এর প্রধান কারণগুলো হলো:

    
• নিষ্ক্রীয় ইলেকট্রন বিন্যাস: \(\text{He}\)-এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো \(1s^2\), যা পূর্ণ বা সুস্থিত দ্বিত্ব (duet) অবস্থা নির্দেশ করে।
    
• ক্ষুদ্রতম পারমাণবিক ব্যাসার্ধ: এটি ১ম পর্যায়ের মৌল হওয়ায় এর একমাত্র শক্তিস্তরটি (\(n=1\)) নিউক্লিয়াসের অত্যন্ত নিকটে অবস্থান করে, ফলে ইলেকট্রনের ওপর নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ সবচেয়ে বেশি থাকে।

অন্যান্য অপশনগুলোর আয়নীকরণ শক্তির মান তুলনামূলকভাবে কম:

    
• ফ্লুওরিন (\(\text{F}\)): এটি ২য় পর্যায়ের সবচেয়ে তড়িৎ-ঋণাত্মক মৌল হওয়া সত্ত্বেও এর শক্তিস্তর দুটি হওয়ায় আয়নীকরণ শক্তি (\(1681 \text{ kJ/mol}\)) হিলিয়ামের চেয়ে কম।
    
• নাইট্রোজেন (\(\text{N}\)): অর্ধেকমাত্রায় পূর্ণ \(2p^3\) অরবিটালের কারণে স্থিতিশীল হওয়ায় এর মান (\(1402.3 \text{ kJ/mol}\)) অক্সিজেনের চেয়ে বেশি হলেও হিলিয়ামের চেয়ে অনেক কম।
    
• অক্সিজেন (\(\text{O}\)): এর আয়নীকরণ শক্তির মান প্রায় \(1313.9 \text{ kJ/mol}\)।

সুতরাং, পর্যায় সারণির সমস্ত মৌলের মধ্যে হিলিয়ামের আয়নীকরণ শক্তিই সর্বাধিক।