উদ্দীপকে উল্লিখিত ইলেকট্রন দুটি আউফবাউ নীতি এবং পাউলির বর্জননীতি সমর্থন করে কি-না? বিশ্লেষণ কর। (উচ্চতর দক্ষতা)

পরমাণু অর্থনীতি হলো একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত কাঁচামালের পরমাণুগুলোর কত অংশ কাঙ্ক্ষিত উৎপাদে রূপান্তরিত হয় তার পরিমাপ।

সোডিয়াম (Na) পর্যায় সারণির গ্রুপ-১ এর একটি মৌল। এর সর্বশেষ শক্তিস্তরে একটি ইলেকট্রন থাকে, যা এটি সহজে ত্যাগ করে ধনাত্মক আয়ন (Na+) তৈরি করতে পারে।

এই ইলেকট্রন ত্যাগের প্রবণতার কারণে সোডিয়াম অত্যন্ত সক্রিয় ধাতু। এটি পানির সাথে তীব্রভাবে বিক্রিয়া করে শক্তিশালী ক্ষার (সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড) এবং হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করে। এই ক্ষারীয় ধর্ম প্রদর্শন এবং তীব্রভাবে বিক্রিয়া করার সক্ষমতার জন্যই সোডিয়ামকে ক্ষারধাতু বলা হয়।

উদ্দীপকে প্রদর্শিত পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস চিত্রে চতুর্থ শক্তিস্তরটিকে সর্বশেষ শক্তিস্তর হিসাবে দেখানো হয়েছে, যেখানে ১৯তম ইলেকট্রনটি অবস্থান করছে। এই তথ্য থেকে আমরা বুঝতে পারি যে পরমাণুটিতে ১৯টি ইলেকট্রন রয়েছে, যা পটাশিয়াম (K) পরমাণুর ইলেকট্রন সংখ্যা। প্রশ্ন অনুযায়ী, এই সর্বশেষ শক্তিস্তরটি (অর্থাৎ চতুর্থ শক্তিস্তর) মোট কয়টি ইলেকট্রন ধারণ করতে পারে তা সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা (l) এবং চৌম্বক কোয়ান্টাম সংখ্যা (m) এর মান হিসাব করে বের করতে হবে।

পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাসের ক্ষেত্রে, প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা (n) একটি শক্তিস্তরের (shell) পরিচয় দেয়। এই n এর মানের উপর ভিত্তি করে সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা (l) এর মান নির্ধারিত হয়, যা উপশক্তিস্তর (subshell) এর আকৃতি নির্দেশ করে। l এর মান 0 থেকে (n-1) পর্যন্ত হতে পারে। প্রতিটি l এর মানের জন্য আবার চৌম্বক কোয়ান্টাম সংখ্যা (m) এর মান -l থেকে +l পর্যন্ত (0 সহ) হয়, যা একটি উপশক্তিস্তরের অরবিটালগুলোর (orbital) ত্রিমাত্রিক বিন্যাস নির্দেশ করে। প্রতিটি অরবিটালে সর্বোচ্চ দুইটি ইলেকট্রন থাকতে পারে।

উদ্দীপকের সর্বশেষ শক্তিস্তরটি হলো চতুর্থ শক্তিস্তর, অর্থাৎ n = 4। এই n এর মানের জন্য l এবং m এর সম্ভাব্য মানসমূহ এবং ইলেকট্রন ধারণ ক্ষমতা নিম্নরূপ:

• যখন n=4, তখন l এর সম্ভাব্য মানসমূহ হলো 0, 1, 2, 3।
• l=0 (s উপশক্তিস্তর) এর জন্য, m এর মান কেবল 0 হয়। এটি ১টি অরবিটাল নির্দেশ করে, যা সর্বোচ্চ \(1 \times 2 = 2\)টি ইলেকট্রন ধারণ করতে পারে।
• l=1 (p উপশক্তিস্তর) এর জন্য, m এর মান -1, 0, +1 হয়। এটি ৩টি অরবিটাল নির্দেশ করে, যা সর্বোচ্চ \(3 \times 2 = 6\)টি ইলেকট্রন ধারণ করতে পারে।
• l=2 (d উপশক্তিস্তর) এর জন্য, m এর মান -2, -1, 0, +1, +2 হয়। এটি ৫টি অরবিটাল নির্দেশ করে, যা সর্বোচ্চ \(5 \times 2 = 10\)টি ইলেকট্রন ধারণ করতে পারে।
• l=3 (f উপশক্তিস্তর) এর জন্য, m এর মান -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 হয়। এটি ৭টি অরবিটাল নির্দেশ করে, যা সর্বোচ্চ \(7 \times 2 = 14\)টি ইলেকট্রন ধারণ করতে পারে।

সুতরাং, উদ্দীপকের সর্বশেষ শক্তিস্তর অর্থাৎ চতুর্থ শক্তিস্তরটিতে মোট ইলেকট্রন ধারণ ক্ষমতা হলো: \(2 + 6 + 10 + 14 = 32\)টি ইলেকট্রন।