হাইড্রোজেনের বর্ণালি রেখার উৎপত্তি ব্যাখ্যা কর। (অনুধাবন)

একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ পানিতে হাইড্রোজেন আয়ন (\(H^+\)) ও হাইড্রোক্সাইড আয়ন (\(OH^-\)) এর মোলার ঘনমাত্রার গুণফলকে পানির আয়নিক গুণফল বলে।

এখানে, n এর মান 5 হলে, 'X' মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস হবে \((5-2)s^2(5-2)p^6 = 3s^23p^6\)। এই ইলেকট্রন বিন্যাসটি আর্গন (Ar) মৌলের স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাস নির্দেশ করে। আর্গন একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস, এবং নিষ্ক্রিয় গ্যাসসমূহের বহিঃস্থ শক্তিস্তরে সুস্থিত অষ্টক (octet) পূর্ণ থাকায় এরা সাধারণত রাসায়নিকভাবে অত্যন্ত নিষ্ক্রিয় হয় এবং অন্য কোনো মৌলের সাথে রাসায়নিক বন্ধন গঠন করতে চায় না।

তবে, নিষ্ক্রিয় গ্যাসসমূহ নির্দিষ্ট কিছু ভৌত অবস্থায় রাসায়নিক বন্ধন ছাড়াই ক্লাথ্রেট (Clathrate) যৌগ গঠন করতে পারে। ক্লাথ্রেট যৌগ হলো এক প্রকার অন্তর্ভুক্তি যৌগ (inclusion compound), যেখানে একটি "হোস্ট" (Host) অণু (যেমন: হাইড্রো কুইনোন বা জলের অণু) একটি স্ফটিক ল্যাটিস (crystal lattice) গঠন করে এবং এর ফাঁকা স্থানগুলোতে উপযুক্ত আকারের অন্য একটি "অতিথি" (Guest) অণু (যেমন: নিষ্ক্রিয় গ্যাস পরমাণু) ভৌতভাবে আটকা পড়ে। এখানে অতিথি অণু এবং হোস্ট অণুর মধ্যে কোনো রাসায়নিক বন্ধন তৈরি হয় না, বরং দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ বল কাজ করে।

'X' অর্থাৎ আর্গন (Ar) পরমাণুর আকার এমন যে, এটি উপযুক্ত হোস্ট অণু যেমন হাইড্রো কুইনোন (Hydroquinone) বা উচ্চ চাপে ও নিম্ন তাপমাত্রায় গঠিত জলের স্ফটিক জালের ফাঁকা স্থানে প্রবেশ করে ভৌতভাবে আটকা পড়তে পারে। যেহেতু আর্গন পরমাণু এই ফাঁকা স্থানগুলোতে snugly fit করতে পারে, তাই হাইড্রো কুইনোন বা বরফের মতো হোস্ট অণুগুলো এদেরকে ঘিরে একটি খাঁচা (cage) তৈরি করে। এই ভৌত আটকা পড়ার মাধ্যমেই আর্গন স্থিতিশীল ক্লাথ্রেট যৌগ গঠন করে। এটি কোনো সত্যিকারের রাসায়নিক বন্ধনের মাধ্যমে গঠিত যৌগ নয়, বরং একটি যান্ত্রিক বা ভৌত প্রক্রিয়ায় গঠিত অন্তর্ভুক্তি যৌগ।