স্ফুটনাঙ্কের উচ্চক্রম অনুসারে $HF,H_{2}O,N{H}_3$ এবং $C{H}_4$ যৌগসমূহকে তালিকাভূক্ত করলে নিচের কোনটি সঠিক হবে?

যৌগসমূহের স্ফুটনাঙ্ক তাদের আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলের (Intermolecular attractive forces) উপর নির্ভর করে। আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল যত বেশি শক্তিশালী হয়, অণুগুলোকে বিচ্ছিন্ন করতে তত বেশি শক্তির প্রয়োজন হয়, ফলে স্ফুটনাঙ্ক তত বেশি হয়।

প্রদত্ত যৌগগুলো হলো \(HF\), \(H_2O\), \(NH_3\) এবং \(CH_4\)। এদের স্ফুটনাঙ্ক তুলনা করার জন্য আমরা আন্তঃআণবিক বলগুলো বিবেচনা করব:

    
1. \(CH_4\) (মিথেন): এটি একটি অধ্রুবীয় অণু। এর অণুগুলোর মধ্যে শুধুমাত্র দুর্বল লন্ডন ডিসপারশন বল (London Dispersion Force) বিদ্যমান। এই বল অত্যন্ত দুর্বল হওয়ায় এর স্ফুটনাঙ্ক সর্বনিম্ন। \(CH_4\) এর স্ফুটনাঙ্ক প্রায় \(-161.5^\circ C\)।
    
2. \(NH_3\) (অ্যামোনিয়া), \(H_2O\) (জল) এবং \(HF\) (হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড): এই যৌগগুলোতে হাইড্রোজেন বন্ধন (Hydrogen bond) বিদ্যমান, কারণ এগুলোতে উচ্চ তড়িৎ ঋণাত্মক মৌল (N, O, F) এর সাথে সরাসরি হাইড্রোজেন পরমাণু যুক্ত আছে। হাইড্রোজেন বন্ধন লন্ডন ডিসপারশন বলের চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী।

এখন আমরা \(NH_3\), \(H_2O\), এবং \(HF\)-এর মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধনের আপেক্ষিক শক্তি এবং এর বিস্তৃতি তুলনা করব:

    
• \(H_2O\): অক্সিজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা বেশি এবং এর দুটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় (lone pair) এবং দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু থাকায় প্রতিটি \(H_2O\) অণু গড়ে চারটি হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করতে পারে। এটি একটি অত্যন্ত সুসংগঠিত ত্রিমাত্রিক (3D) হাইড্রোজেন বন্ধনের জালিকা তৈরি করে, যা এটিকে অত্যন্ত শক্তিশালী আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল প্রদান করে। তাই এর স্ফুটনাঙ্ক তুলনামূলকভাবে বেশি (\(100^\circ C\))।
    
• \(HF\): ফ্লোরিনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা সবচেয়ে বেশি হওয়ায় \(H-F\) বন্ধনটি অত্যন্ত পোলার এবং এতে গঠিত হাইড্রোজেন বন্ধন এককভাবে (per bond) সবচেয়ে শক্তিশালী। কিন্তু প্রতিটি \(HF\) অণুতে একটি মাত্র হাইড্রোজেন পরমাণু থাকায় এটি শুধুমাত্র একটি হাইড্রোজেন বন্ধনে ডোনার (donor) হিসেবে কাজ করতে পারে। ফলে \(HF\) অণুগুলো সাধারণত সরল বা জিগজ্যাগ চেইন তৈরি করে, যা \(H_2O\)-এর মতো ত্রিমাত্রিক জালিকাবন্ধনের মতো বিস্তৃত নয়। তাই এর মোট আন্তঃআণবিক বল \(H_2O\) থেকে কম। এর স্ফুটনাঙ্ক প্রায় \(19.5^\circ C\)।
    
• \(NH_3\): নাইট্রোজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা অক্সিজেন ও ফ্লোরিন অপেক্ষা কম। ফলে \(N-H\) বন্ধনের পোলারিটি কম এবং এতে গঠিত হাইড্রোজেন বন্ধন \(H_2O\) ও \(HF\)-এর চেয়ে দুর্বল। এছাড়াও, নাইট্রোজেনের একটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় এবং তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণু থাকলেও, দুর্বল পোলারিটির কারণে এর হাইড্রোজেন বন্ধন \(H_2O\) এবং \(HF\) উভয়ের চেয়ে দুর্বল এবং কম বিস্তৃত। এর স্ফুটনাঙ্ক প্রায় \(-33.34^\circ C\)।

উপরোক্ত আলোচনা থেকে আমরা স্ফুটনাঙ্কের নিম্নক্রম অনুসারে যৌগগুলোকে সাজাতে পারি:

\(CH_4\) (\(-161.5^\circ C\)) < \(NH_3\) (\(-33.34^\circ C\)) < \(HF\) (\(19.5^\circ C\)) < \(H_2O\) (\(100^\circ C\))

সুতরাং, স্ফুটনাঙ্কের উচ্চক্রম অনুসারে সঠিক তালিকাটি হলো:

\(CH_4 < NH_3 < HF < H_2O\)

এটি অপশন ৪ এ দেওয়া আছে।