NH3 (অ্যামোনিয়া) এবং $NH_4^+$ (অ্যামোনিয়াম আয়ন) উভয় ক্ষেত্রেই কেন্দ্রীয় নাইট্রোজেন পরমাণুর সংকরণ $sp^3$ হলেও এদের আকৃতি ভিন্ন। এর কারণ হলো, NH3 অণুতে নাইট্রোজেন পরমাণুর উপর একটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল থাকে, যা $NH_4^+$ আয়নে থাকে না এবং এই নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল অণুর আকৃতিকে প্রভাবিত করে।

সংকরণ (Hybridization) হলো এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে বিভিন্ন শক্তিস্তরের পারমাণবিক অরবিটালসমূহ একত্রিত হয়ে নতুন সমশক্তির সংকর অরবিটাল তৈরি করে। $NH_3$ এবং $NH_4^+$ উভয় ক্ষেত্রেই নাইট্রোজেন পরমাণু $sp^3$ সংকরিত অবস্থায় থাকে, যার ফলে এর ইলেকট্রন যুগলের বিন্যাস চতুস্তলকীয় (tetrahedral)। তবে, অণুর আকৃতি (molecular geometry) নির্ধারিত হয় VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) তত্ত্ব দ্বারা, যা অনুসারে কেন্দ্রীয় পরমাণুর চারপাশে অবস্থিত বন্ধন ইলেকট্রন যুগল এবং নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগলের মধ্যেকার বিকর্ষণের ফলে অণুর একটি নির্দিষ্ট ত্রিমাত্রিক আকৃতি তৈরি হয়। নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগলের বিকর্ষণ বন্ধন ইলেকট্রন যুগলের বিকর্ষণ অপেক্ষা বেশি শক্তিশালী হয়।

NH3 অণুতে নাইট্রোজেন পরমাণুর সাথে তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণু একক বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে এবং এর উপর একটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল (lone pair) বিদ্যমান। তাই, এতে তিনটি বন্ধন যুগল (bond pair) এবং একটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল থাকে। $sp^3$ সংকরণ ইলেকট্রন যুগলকে চতুস্তলকীয়ভাবে বিন্যস্ত করলেও, নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগলের অধিক বিকর্ষণের কারণে বন্ধন যুগলগুলো সঙ্কুচিত হয় এবং NH3 অণুর আকৃতি পিরামিডীয় (trigonal pyramidal) হয়, যেখানে বন্ধন কোণ প্রায় 107°। অন্যদিকে, $NH_4^+$ আয়নে নাইট্রোজেন পরমাণু চারটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে চারটি একক বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে এবং এতে কোনো নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল থাকে না। ফলে, চারটি বন্ধন যুগল সমানভাবে বিকর্ষণ করে এবং $NH_4^+$ আয়নের আকৃতি সুষম চতুস্তলকীয় (regular tetrahedral) হয়, যার বন্ধন কোণ 109.5°। এই নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগলের উপস্থিতি বা অনুপস্থিতির কারণেই উভয় আয়নের সংকরণ একই হলেও আকৃতি ভিন্ন হয়।

Satt AI

1 month ago

189

MCQ: 80 CQ: 45

Practice

Related Question

View All

(ক)

Add a question

NTRCA 18th NTRCA - 2024 ভৌত বিজ্ঞান 2024

112

(i)

${HSO}_{4}^{-}$ ঊভধর্মী পদার্থ কেন?

উত্তরঃ

${HSO}_{4}^{-}$ (বিসালফেট আয়ন) একটি উভধর্মী পদার্থ কারণ এটি অ্যাসিড এবং ক্ষারক উভয় রূপেই কাজ করতে পারে।

${HSO}_{4}^{-}$ আয়নটি একটি হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) দান করে সালফেট আয়ন ( ${SO}_{4}^{2 -}$ ) তৈরি করতে পারে, যা এর অ্যাসিড ধর্ম নির্দেশ করে। একইসাথে, এটি একটি হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) গ্রহণ করে সালফিউরিক অ্যাসিড ( $H_{2} {SO}_{4}$ ) তৈরি করতে পারে, যা এর ক্ষারক ধর্মকে প্রমাণ করে। যেহেতু এটি উভয় ধর্মই প্রদর্শন করে, তাই এটি একটি উভধর্মী (amphoteric) পদার্থ।

Satt AI

3 weeks ago

(ii)

ভরক্রিয়া সূত্রটি লিখুন। $N_{2} O_{4} (g) ⇌ 2 {NO}_{2} (g)$ - তাপ বিক্রিয়াটির বিয়োজন মাত্রা $α$ হলে এর K_p এর সমীকরণ প্রতিপাদন করুন।

উত্তরঃ

ভরক্রিয়া সূত্র (Law of Mass Action):

নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো বিক্রিয়ার হার বিক্রিয়ক পদার্থগুলোর সক্রিয় ভরের (active mass) সমানুপাতিক হয়। যদি একাধিক বিক্রিয়ক থাকে, তবে বিক্রিয়ার হার প্রতিটি বিক্রিয়কের সক্রিয় ভরের গুণফলের সমানুপাতিক হয়। কোনো রাসায়নিক সাম্যাবস্থায়, সম্মুখ বিক্রিয়ার হার ও বিপরীত বিক্রিয়ার হারের অনুপাত একটি ধ্রুবক, যাকে সাম্যধ্রুবক (equilibrium constant) বলে।

তাপ বিক্রিয়াটির ( $N_{2} O_{4} (g) ⇌ 2 {NO}_{2} (g)$ ) জন্য K_p এর সমীকরণ প্রতিপাদন:

ধরি, প্রাথমিক অবস্থায় $1$ মোল N₂O₄ আছে এবং কোনো NO₂ নেই। সাম্যাবস্থায় N₂O₄-এর বিয়োজন মাত্রা ($\alpha$)।

তাহলে, সাম্যাবস্থায়:

N₂O₄ এর মোল সংখ্যা = $1 - \alpha$
NO₂ এর মোল সংখ্যা = $2\alpha$

সাম্যাবস্থায় মোট মোল সংখ্যা = $(1 - \alpha) + 2\alpha = 1 + \alpha$

যদি সাম্যাবস্থায় মোট চাপ $P$ হয়, তবে প্রতিটি গ্যাসের আংশিক চাপ (partial pressure) হবে:

$P_{N_2O_4} = \text{N}_2\text{O}_4 \text{ এর মোল ভগ্নাংশ} \times P = \frac{1-\alpha}{1+\alpha} \times P$
$P_{NO_2} = \text{NO}_2 \text{ এর মোল ভগ্নাংশ} \times P = \frac{2\alpha}{1+\alpha} \times P$

আংশিক চাপ সাপেক্ষে সাম্যধ্রুবক (equilibrium constant) K_p এর সমীকরণটি হলো:

\[ K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{P_{N_2O_4}} \] আংশিক চাপের মান বসিয়ে পাই:

\[ K_p = \frac{\left(\frac{2\alpha P}{1+\alpha}\right)^2}{\left(\frac{1-\alpha}{1+\alpha}\right) P} \] \[ K_p = \frac{\frac{4\alpha^2 P^2}{(1+\alpha)^2}}{\frac{(1-\alpha)P}{1+\alpha}} \] \[ K_p = \frac{4\alpha^2 P^2}{(1+\alpha)^2} \times \frac{1+\alpha}{(1-\alpha)P} \] \[ K_p = \frac{4\alpha^2 P}{(1+\alpha)(1-\alpha)} \] \[ K_p = \frac{4\alpha^2 P}{1-\alpha^2} \]

Satt AI

3 weeks ago