রসায়ন কাকে বলে? (জ্ঞানমূলক)

আয়োডিন (Iodine) একটি হ্যালোজেন মৌল যা কক্ষ তাপমাত্রায় কঠিন অবস্থায় থাকে। এটিকে উত্তপ্ত করলে এটি সরাসরি কঠিন অবস্থা থেকে গ্যাসীয় অবস্থায় রূপান্তরিত হয়, অর্থাৎ তরল অবস্থায় পরিণত না হয়েই বাষ্পে পরিণত হয়। এই প্রক্রিয়াকে ঊর্ধ্বপাতন (Sublimation) বলে।

আয়োডিনের অণুগুলোর মধ্যে তুলনামূলকভাবে দুর্বল আন্তঃআণবিক শক্তি (লন্ডন ডিসপারশন ফোর্স - London Dispersion Force) বিদ্যমান। এর ত্রৈধ বিন্দু (Triple Point) স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপের চেয়ে বেশি। ফলে, স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে আয়োডিনকে উত্তপ্ত করলে এটি গলে না গিয়ে সরাসরি গ্যাসে রূপান্তরিত হয়, তাই এর কোনো তরল অবস্থা দেখা যায় না।

উদ্দীপকের 'Z' মৌলটির 10 টি পরমাণুর ভর নির্ণয়

উদ্দীপকে 'Z' মৌলটির পারমাণবিক ভর (atomic mass) অথবা মোলার ভর (molar mass) উল্লেখ করা না থাকায়, এর নির্দিষ্ট সংখ্যাসূচক মান নির্ণয় করা সম্ভব নয়। তবে, মাধ্যমিক স্তরের রসায়ন (SSC level chemistry) শিক্ষার্থীদের জন্য প্রযোজ্য গণনা পদ্ধতি নিচে বিস্তারিতভাবে দেওয়া হলো:

গণনা পদ্ধতি

পদ্ধতি ১: মোলার ভর (Molar Mass) ব্যবহার করে

যদি উদ্দীপকে 'Z' মৌলটির মোলার ভর (M) গ্রাম/মোল এককে দেওয়া থাকে:

    
• আমরা জানি, এক মোল (1 mole) মৌলে অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা (Avogadro's number) পরিমাণ পরমাণু থাকে।
    
• অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা (\(N_A\)) = \(6.022 \times 10^{23}\) টি পরমাণু।
    
• এক মোল 'Z' মৌলের ভর = M গ্রাম।

সুতরাং,

\(6.022 \times 10^{23}\) টি 'Z' পরমাণুর ভর = M গ্রাম

1 টি 'Z' পরমাণুর ভর = \(\frac{M}{6.022 \times 10^{23}}\) গ্রাম

অতএব, 10 টি 'Z' পরমাণুর ভর = \(10 \times \frac{M}{6.022 \times 10^{23}}\) গ্রাম

                              = \(\frac{10M}{6.022 \times 10^{23}}\) গ্রাম

উদাহরণস্বরূপ: যদি 'Z' মৌলটির মোলার ভর 23 g/mol (যেমন সোডিয়াম) হয়:

10 টি 'Z' পরমাণুর ভর = \(10 \times \frac{23}{6.022 \times 10^{23}}\) গ্রাম

                       = \(\frac{230}{6.022 \times 10^{23}}\) গ্রাম

                       \(\approx 3.819 \times 10^{-22}\) গ্রাম

পদ্ধতি ২: পারমাণবিক ভর একক (Atomic Mass Unit - amu) ব্যবহার করে

যদি উদ্দীপকে 'Z' মৌলটির পারমাণবিক ভর (A) amu এককে দেওয়া থাকে:

    
• 1 টি 'Z' পরমাণুর ভর = A amu

অতএব,

10 টি 'Z' পরমাণুর ভর = \(10 \times A\) amu

যদি amu কে গ্রামে রূপান্তর করতে হয়:

    
• আমরা জানি, 1 amu \(\approx 1.6605 \times 10^{-24}\) গ্রাম।

সুতরাং, 10 টি 'Z' পরমাণুর ভর (গ্রামে) = \(10 \times A \times 1.6605 \times 10^{-24}\) গ্রাম

সঠিক সংখ্যাসূচক উত্তরটি পাওয়ার জন্য উদ্দীপকে উল্লেখিত 'Z' মৌলটির পারমাণবিক বা মোলার ভরের সুনির্দিষ্ট মান জানা অপরিহার্য।

ইলেকট্রন আসক্তি (Electron Affinity) হলো গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে একটি ইলেকট্রন যুক্ত হয়ে একক ঋণাত্মক আয়নে পরিণত হওয়ার সময় যে শক্তি নির্গত হয় বা শোষিত হয়, তার পরিমাণ। সাধারণত শক্তি নির্গত হয়, তাই এর মান ঋণাত্মক হয়। যে মৌলের ইলেকট্রন আসক্তি যত বেশি, সে তত সহজে ইলেকট্রন গ্রহণ করে।

পর্যাবৃত্ত সারণীতে ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম বিশ্লেষণ করার জন্য প্রধানত দুটি সাধারণ প্রবণতা বিবেচনা করা হয়:

    
• একই পর্যায় বরাবর: বাম থেকে ডানে গেলে পরমাণুর আকার হ্রাস পায় এবং নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ শক্তি বৃদ্ধি পায়। ফলে ইলেকট্রন আসক্তি বৃদ্ধি পায়। যেমন, পর্যায় 2-এ B < C < N < O < F। তবে কিছু ব্যতিক্রম দেখা যায়, যেমন, অর্ধপূর্ণ বা পূর্ণ ইলেকট্রন বিন্যাসযুক্ত মৌল (নাইট্রোজেন, নোবেল গ্যাস) এবং Be, Mg-এর ইলেকট্রন আসক্তি কম হয়।
    
• একই গ্রুপ বরাবর: উপর থেকে নিচে নামলে পরমাণুর আকার বৃদ্ধি পায় এবং নিউক্লিয়াস থেকে বাইরের ইলেকট্রনের দূরত্ব বাড়ে। ফলে নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ শক্তি কমে যায় এবং ইলেকট্রন আসক্তি হ্রাস পায়। যেমন, গ্রুপ 17-এ F > Cl > Br > I। তবে, গ্রুপ 17-এর ফ্লোরিন (F) অপেক্ষা ক্লোরিন (Cl)-এর ইলেকট্রন আসক্তি বেশি হয়। এর কারণ হলো ফ্লোরিনের ছোট আকার এবং তুলনামূলকভাবে বেশি ইলেকট্রন ঘনত্ব, যা নতুন আগত ইলেকট্রনকে বিকর্ষণ করে।

উদ্দীপকে উল্লেখিত 'X', 'Y' ও 'Z' মৌল তিনটির ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম বিশ্লেষণ করতে হলে প্রথমে তাদের পর্যায় সারণীতে অবস্থান (পর্যায় এবং গ্রুপ) জানতে হবে। তাদের অবস্থান জানা গেলে উপরের সাধারণ প্রবণতা ও ব্যতিক্রমগুলো বিবেচনা করে তাদের ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম নির্ধারণ করা সম্ভব হবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি X, Y, Z একই পর্যায়ে থাকে এবং X বামে, Y মাঝে ও Z ডানে থাকে, তবে ইলেকট্রন আসক্তির ক্রম হবে X < Y < Z (কিছু ব্যতিক্রম ছাড়া)। আবার, যদি তারা একই গ্রুপে থাকে এবং X উপরে, Y মাঝে ও Z নিচে থাকে, তবে ক্রম হবে X > Y > Z (ফ্লোরিন-ক্লোরিন ব্যতিক্রম বাদে)।