কোন যৌগটি sp² সংকরায়ন (হাইব্রিডাইজেশন) প্রদর্শন করে?

সংকরায়ন (hybridization) হলো পারমাণবিক অরবিটালসমূহের মিশ্রিত হয়ে নতুন একই শক্তি ও আকৃতির সংকর অরবিটাল (hybrid orbitals) তৈরির প্রক্রিয়া। এর মাধ্যমে একটি অণুর জ্যামিতি এবং বন্ধন কোণ ব্যাখ্যা করা যায়। একটি কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরায়ন নির্ণয়ের জন্য তার সাথে যুক্ত সিগমা বন্ধন এবং নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগলের (lone pair) সংখ্যা গণনা করা হয়।

    
• যদি (সিগমা বন্ধন + নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল) = 4 হয়, তাহলে সংকরায়ন হবে sp³।
    
• যদি (সিগমা বন্ধন + নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল) = 3 হয়, তাহলে সংকরায়ন হবে sp²।
    
• যদি (সিগমা বন্ধন + নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল) = 2 হয়, তাহলে সংকরায়ন হবে sp।

এবার আমরা প্রদত্ত যৌগগুলোর সংকরায়ন বিশ্লেষণ করি:

    
• \(CH_4\) (মিথেন): মিথেন অণুতে কার্বন পরমাণু চারটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে চারটি একক বন্ধন (সিগমা বন্ধন) তৈরি করে। এখানে কোনো নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল নেই। তাই, সিগমা বন্ধন সংখ্যা 4 + নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল 0 = 4। সুতরাং, কার্বনের সংকরায়ন sp³।
    
• \(C_2H_4\) (ইথিন/ইথিলিন): ইথিন অণুতে দুটি কার্বন পরমাণু একটি দ্বি-বন্ধন (double bond) দ্বারা যুক্ত থাকে এবং প্রতিটি কার্বন পরমাণু দুটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে একক বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে। একটি দ্বি-বন্ধনে একটি সিগমা বন্ধন এবং একটি পাই (\(\pi\)) বন্ধন থাকে। সুতরাং, প্রতিটি কার্বন পরমাণু দুটি C-H সিগমা বন্ধন এবং একটি C-C সিগমা বন্ধন তৈরি করে। অর্থাৎ, প্রতিটি কার্বন পরমাণুর চারপাশে 3টি সিগমা বন্ধন থাকে এবং কোনো নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল নেই। তাই, সিগমা বন্ধন সংখ্যা 3 + নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল 0 = 3। সুতরাং, প্রতিটি কার্বনের সংকরায়ন sp²।
    
• \(C_2H_6\) (ইথেন): ইথেন অণুতে দুটি কার্বন পরমাণু একটি একক বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে এবং প্রতিটি কার্বন পরমাণু তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে একক বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে। প্রতিটি কার্বন পরমাণুর চারপাশে 4টি একক বন্ধন (3টি C-H এবং 1টি C-C) থাকে, অর্থাৎ 4টি সিগমা বন্ধন। এখানে কোনো নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল নেই। তাই, সিগমা বন্ধন সংখ্যা 4 + নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল 0 = 4। সুতরাং, প্রতিটি কার্বনের সংকরায়ন sp³।
    
• \(C_2H_2\) (ইথাইন/অ্যাসিটিলিন): ইথাইন অণুতে দুটি কার্বন পরমাণু একটি ত্রি-বন্ধন (triple bond) দ্বারা যুক্ত থাকে এবং প্রতিটি কার্বন পরমাণু একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে একক বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে। একটি ত্রি-বন্ধনে একটি সিগমা বন্ধন এবং দুটি পাই (\(\pi\)) বন্ধন থাকে। সুতরাং, প্রতিটি কার্বন পরমাণু একটি C-H সিগমা বন্ধন এবং একটি C-C সিগমা বন্ধন তৈরি করে। অর্থাৎ, প্রতিটি কার্বন পরমাণুর চারপাশে 2টি সিগমা বন্ধন থাকে এবং কোনো নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল নেই। তাই, সিগমা বন্ধন সংখ্যা 2 + নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল 0 = 2। সুতরাং, প্রতিটি কার্বনের সংকরায়ন sp।

উপরোক্ত বিশ্লেষণ অনুযায়ী, \(C_2H_4\) যৌগটি sp² সংকরায়ন প্রদর্শন করে।