CH₂=CH-CH=CH₂ -এর কার্বন পরমাণুসমূহের সংকরায়ন কী ধরনের? (Which one of the following compounds has the strongest hydrogen bonding?)

যেকোনো কার্বন পরমাণুর সংকরায়ন (hybridization) নির্ণয় করতে, প্রথমে কার্বন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত মোট সিগমা বন্ধন (sigma bonds) এবং নিঃসঙ্গ ইলেক্ট্রন যুগল (lone pairs) গণনা করতে হবে। এই দুটির যোগফলকে স্টেরিক সংখ্যা (steric number) বলে।

    
• যদি স্টেরিক সংখ্যা 2 হয়, তাহলে কার্বন পরমাণুটি \(sp\) সংকরিত হয়।
    
• যদি স্টেরিক সংখ্যা 3 হয়, তাহলে কার্বন পরমাণুটি \(sp^2\) সংকরিত হয়।
    
• যদি স্টেরিক সংখ্যা 4 হয়, তাহলে কার্বন পরমাণুটি \(sp^3\) সংকরিত হয়।

প্রদত্ত যৌগটি হলো CH₂=CH-CH=CH₂ (1,3-বিউটাডাইএন)। এর প্রতিটি কার্বন পরমাণুর সংকরায়ন নিম্নরূপ:

    

1. প্রথম কার্বন পরমাণু (CH₂=): এই কার্বন পরমাণুটি দুটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে দুটি একক বন্ধন (সিগমা বন্ধন) এবং একটি কার্বন পরমাণুর সাথে একটি দ্বিবন্ধন (একটি সিগমা বন্ধন ও একটি পাই বন্ধন) দ্বারা যুক্ত।

       
           
   • সিগমা বন্ধন সংখ্যা = 2 (C-H) + 1 (C-C) = 3
           
   • নিঃসঙ্গ ইলেক্ট্রন যুগল = 0
           
   • স্টেরিক সংখ্যা = 3 + 0 = 3
       
       

   সুতরাং, প্রথম কার্বন পরমাণুটি \(sp^2\) সংকরিত।

    

2. দ্বিতীয় কার্বন পরমাণু (=CH-): এই কার্বন পরমাণুটি একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে একটি একক বন্ধন (সিগমা বন্ধন), প্রথম কার্বনের সাথে একটি দ্বিবন্ধন (একটি সিগমা বন্ধন) এবং তৃতীয় কার্বনের সাথে একটি একক বন্ধন (সিগমা বন্ধন) দ্বারা যুক্ত।

       
           
   • সিগমা বন্ধন সংখ্যা = 1 (C-H) + 1 (C-C দ্বিবন্ধনের সিগমা অংশ) + 1 (C-C একক বন্ধন) = 3
           
   • নিঃসঙ্গ ইলেক্ট্রন যুগল = 0
           
   • স্টেরিক সংখ্যা = 3 + 0 = 3
       
       

   সুতরাং, দ্বিতীয় কার্বন পরমাণুটি \(sp^2\) সংকরিত।

    

3. তৃতীয় কার্বন পরমাণু (-CH=): এটি দ্বিতীয় কার্বন পরমাণুর মতোই প্রতিসাম্যিক। এই কার্বন পরমাণুটি একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে একটি একক বন্ধন, দ্বিতীয় কার্বনের সাথে একটি একক বন্ধন এবং চতুর্থ কার্বনের সাথে একটি দ্বিবন্ধন দ্বারা যুক্ত।

       
           
   • সিগমা বন্ধন সংখ্যা = 1 (C-H) + 1 (C-C একক বন্ধন) + 1 (C-C দ্বিবন্ধনের সিগমা অংশ) = 3
           
   • নিঃসঙ্গ ইলেক্ট্রন যুগল = 0
           
   • স্টেরিক সংখ্যা = 3 + 0 = 3
       
       

   সুতরাং, তৃতীয় কার্বন পরমাণুটি \(sp^2\) সংকরিত।

    

4. চতুর্থ কার্বন পরমাণু (=CH₂): এটি প্রথম কার্বন পরমাণুর মতোই প্রতিসাম্যিক। এই কার্বন পরমাণুটি দুটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে দুটি একক বন্ধন এবং তৃতীয় কার্বন পরমাণুর সাথে একটি দ্বিবন্ধন দ্বারা যুক্ত।

       
           
   • সিগমা বন্ধন সংখ্যা = 2 (C-H) + 1 (C-C দ্বিবন্ধনের সিগমা অংশ) = 3
           
   • নিঃসঙ্গ ইলেক্ট্রন যুগল = 0
           
   • স্টেরিক সংখ্যা = 3 + 0 = 3
       
       

   সুতরাং, চতুর্থ কার্বন পরমাণুটি \(sp^2\) সংকরিত।

উপরিউক্ত বিশ্লেষণ অনুযায়ী, CH₂=CH-CH=CH₂ এর প্রতিটি কার্বন পরমাণুই \(sp^2\) সংকরিত।

অতএব, সঠিক উত্তর হলো \(sp^2\)।