মৌল ও মৌলিক পদার্থ
একটি পদার্থকে ভাগ করা হলে যদি ঐ পদার্থ ছাড়া অন্য কোন পদার্থ না পাওয়া যায় তাকে মৌলিক পদার্থ বা মৌল বলে।
যেমনঃ নাইট্রোজেন (N₂) হাইড্রোজেন (H₂) কার্বন (C) সালফার (S) ইত্যাদি।
যৌগ ও যৌগিক পদার্থ
যে সব পদার্থকে ভাঙ্গলে দুই বা ততোধিক মৌল পাওয়া যায় তাদেরকে যৌগ বা যৌগিক পদার্থ বলে। যেমনঃ পানি (H₂O) কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO₂) ইত্যাদি।
মনে রাখঃ
i) HCl গঠনঃ H₂ + Cl₂ → 2HCl
অণু + অণু → যৌগ
ii) H₂O গঠনঃ 2H₂ + O₂ → 2H₂O
অণু + অণু → যৌগ
iii) CuSO₄ গঠনঃ Cu²⁺ + SO₄²⁻ → CuSO₄
পরমাণু + যৌগমূলক
পরমাণু ও অণু
‘পরমাণু’ বলতে মৌলিক পদার্থের অত্যন্ত ক্ষুদ্রতম অংশ। সাধারণত পরমাণু ভাঙ্গা যায় না অর্থাৎ পরমাণুতে কোন ভৌত বা রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে না।
যেমনঃ হাইড্রোজেন এর প্রতীক H অক্সিজেন O কার্বন C ইত্যাদি।
মনে রাখঃ একটি পরমাণুতে তিনটি কণিকা থাকে।
i) ইলেকট্রন E
ii) প্রোটন P
iii) নিউট্রন N
পরমাণুর গঠন
মনে রাখঃ পরমাণুর কেন্দ্রে নিউক্লিয়াস থাকে।
➤ ইলেকট্রনের চার্জ = ঋণাত্মক
➤ প্রোটনের চার্জ = ধনাত্মক
➤ নিউট্রন = নিরপেক্ষ।
অণু অণু হলো মৌলিক পদার্থের বৃহত্তর অংশ। দুই বা ততোধিক পরমাণু মিলে অণু সৃষ্টি হয়। মনে রাখবে পরমাণু থেকে অণুর আকার বড়।
যেমনঃ H₂, O₂, N₂, Cl₂ ইত্যাদি।
i) H₂ গঠনঃ H + H ⟶ H₂
পরমাণু + পরমাণু⟶অণু
মনে রেখোঃ
i) একটি মৌল = পরমাণু
ii) পরমাণু + পরমাণু = অণু
iii) অণু + অণু = যৌগ বা অণু
iv) পরমাণু + যৌগমূলক = যৌগ বা অণু
অণু-পরমাণুর পার্থক্য
মৌলের প্রতীক
কোন মৌলের ইংরেজি বা ল্যাটিন নামের সংক্ষিপ্ত রূপকে প্রতীক বলে। মৌলের ইংরেজি নামের প্রথম অক্ষর দিয়ে প্রতীক লেখা হয়। যেমন—
সংকেত
মৌল বা যৌগিক পদার্থের সংক্ষিপ্ত সংকেতকে সংকেত বলে।
সংকেতের অন্তর্ভুক্ত সংকেতের অন্তর্ভুক্ত দুই প্রকার। i) গুণগত অন্তর্ভুক্ত ii) পরিমাণগত অন্তর্ভুক্ত
যেমনঃ N₂, NH₃, H₂SO₄, HCl ইত্যাদি।
মনে রাখঃ সংকেতে থাকা পদার্থের আণবিক ভর জানা যায়।
প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যাঃ পরমাণুর প্রধান কক্ষপথ বা শক্তি স্তর নির্দেশকারী সংখ্যাকে প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে। সাধারণত ইংরেজি ছোট হাতের অক্ষরকে কক্ষপথ হিসেবে প্রকাশ করা হয়।
মূল কণিকা বা মৌলিক কণিকা
যে সকল কণিকাগুলোর ক্ষুদ্রতম অংশ হলো পরমাণু গঠিত হয় তাকে মৌলিক কণিকা বলে।
কণিকার প্রকৃতি ভেদে মৌলিক কণিকা তিন প্রকারঃ
i) স্থায়ী কণিকা
ii) অস্থায়ী কণিকা
iii) কোয়ান্টাম কণিকা
i) স্থায়ী কণিকাঃ যে সকল কণিকা পরিবেশে মুক্ত অবস্থায় পাওয়া যায় তাকে স্থায়ী কণিকা বলে।
যেমনঃ
i) ইলেকট্রন
ii) প্রোটন
iii) নিউট্রন
ii) অস্থায়ী কণিকাঃ যে সকল কণিকা পরিবেশে মুক্ত অবস্থায় পাওয়া যায় না তাকে অস্থায়ী কণিকা বলে।
যেমনঃ
i) নিউট্রিনো
ii) পজিট্রন
iii) মেসন
iv) নিউট্রন
v) ফোটন
vi) হাইপারঅ্যান্টিপ্রোটন
iii) কোয়ান্টাম কণিকাঃ স্থায়ী এবং অস্থায়ী কণিকার মধ্যবর্তী বৈশিষ্ট্য সম্পন্ন কণিকাকে কোয়ান্টাম কণিকা বলে।
যেমনঃ
i) আলফা
ii) ডিউটেরন
নিউক্লিয়াসঃ পরমাণুর কেন্দ্রস্থলে একটি ধনাত্মক চার্জ বিশিষ্ট ভারী বস্তু বিদ্যমান। এই ভারী বস্তুকে নিউক্লিয়াস বলে। নিউক্লিয়াসে পরমাণুর প্রায় সকল ভর কেন্দ্রীভূত থাকে।
পরমাণুর তিন কণিকার গঠন
i) ইলেকট্রনঃ ইলেকট্রন হলো মৌলিক পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণিকা। এটি বিজ্ঞানী জে জে থমসন আবিষ্কার করেন। 1897 সালে ইলেকট্রনের আধান ঋণাত্মক -1 একক e⁻ দ্বারা প্রকাশ করা হয়। এটি নিউক্লিয়াসের বাইরে অবস্থান করে।
ii) প্রোটনঃ প্রোটন হলো মৌলিক পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণা। এটি বিজ্ঞানী রাদারফোর্ড 1919 সালে আবিষ্কার করেন। প্রোটনের আধান ধনাত্মক +1 একক p দ্বারা প্রকাশ করা হয়। এটি নিউক্লিয়াসের ভিতরে অবস্থান করে।
iii) নিউট্রনঃ নিউট্রন হলো মৌলিক পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণা। এটি বিজ্ঞানী চ্যাডউইক আবিষ্কার করেন 1932 সালে। এটি N দ্বারা প্রকাশ করা হয়, এর আধান নিরপেক্ষ এবং এটি নিউক্লিয়াসের ভিতরে অবস্থান করে।
মূল কণিকার নাম
পারমাণবিক সংখ্যা (Atomic Number): নিউক্লিয়াসে অবস্থিত প্রোটন সংখ্যাকে পারমাণবিক সংখ্যা বলে। একে Z দ্বারা প্রকাশ করা হয়।
ভর সংখ্যা (Mass Number): নিউক্লিয়াসের প্রোটন ও নিউট্রনের মোট সংখ্যাকে ভর সংখ্যা বলে। একে A দ্বারা প্রকাশ করা হয়।
মনে রেখোঃ ভর সংখ্যা থেকে প্রোটন সংখ্যা বিয়োগ করলে নিউট্রন সংখ্যা পাওয়া যায়।
∴ নিউট্রন সংখ্যা = ভর সংখ্যা – পারমাণবিক সংখ্যা
= 27 – 13
= 14
সুতরাং অ্যালুমিনিয়াম এর নিউট্রন সংখ্যা = ১৪
¹⁶₈O²⁻ সংকেতের তাৎপর্য
১. এটি অক্সিজেন আয়নের সংকেত
২. এর পারমাণবিক সংখ্যা 8 হলে প্রোটন সংখ্যা 8
৩. এর ভর সংখ্যা 16 তাই নিউট্রন সংখ্যা = 16 – 8 = 8
৪. এটি 2 আধান বিশিষ্ট অ্যানায়ন যার ইলেকট্রন সংখ্যা- 10
Ca²⁺ আয়ন-এর ইলেকট্রন সংখ্যা বের করার পদ্ধতি
ক্যালসিয়াম পারমাণবিক সংখ্যা – 20
ক্যালসিয়াম প্রোটন সংখ্যা – 20
Z = 20
n = +2
∴ Ca²⁺ আয়নের ইলেকট্রন সংখ্যা = (Z ± n)
= (20 − 2)
= 18
পরমাণুর পরিচিতি
উপরের মৌলটির ভরসংখ্যা (A) হতে প্রোটন সংখ্যা (Z) বাদ দিলে নিউট্রন সংখ্যা পাওয়া যায়।
অর্থাৎ, নিউট্রন সংখ্যা = ভরসংখ্যা – প্রোটন সংখ্যা = (A – Z)
আবার, উপরের মৌলটি যদি চার্জ নিরপেক্ষ অর্থাৎ (m = 0) হয় তবে মৌলটির ইলেকট্রন সংখ্যা প্রোটন সংখ্যার সমান হবে। অর্থাৎ ইলেকট্রন সংখ্যা = প্রোটন সংখ্যা।
যদি মৌলটি চার্জ যুক্ত হয় তবে মৌলটির ইলেকট্রন সংখ্যা হবে = প্রোটন সংখ্যা – চার্জসংখ্যা = Z – (± m) ।
এর ক্ষেত্রে ইলেকট্রন, প্রোটন, নিউট্রন, নিউক্লিয়ন সংখ্যা
এখানে X মৌলের প্রতীক নির্দেশ করে। m± মৌলটির আধানের মান ও প্রকৃতি নির্দেশ করে। Z মৌলটির প্রোটন সংখ্যা/ পারমাণবিক সংখ্যা নির্দেশ করে। A মৌলটির নিউক্লিয়ন সংখ্যা/ ভরসংখ্যা নির্দেশ করে। মৌলটির নিউট্রন সংখ্যা = নিউক্লিয়ন সংখ্যা – প্রোটন সংখ্যা = A – Z। মৌলটির ইলেকট্রন সংখ্যা = Z – m
পরমাণুতে বর্ণালির সৃষ্টি হয়
শক্তির উৎস থেকে মৌলের অসংখ্য পরমাণুর ইলেকট্রন বিভিন্ন পরিমাণে শক্তি শোষণ করে উদ্দীপিত অবস্থায় বিভিন্ন নির্দিষ্ট উচ্চ শক্তিস্তরে গমন করে। পরে শক্তির উৎস সরিয়ে নিলে ঐ ইলেকট্রন আলোক শক্তির বিকিরণ করে নিম্ন শক্তিস্তরে ফিরে আসতে পারে। এই বিকিরিত আলোক রশ্মিকে প্রিজমের মধ্য দিয়ে প্রবেশ করালে পারমাণবিক বর্ণালির সৃষ্টি হয়।
₃Li ও ₁₁Na এর যোজনী একই কেন
₃Li এর ইলেকট্রন বিন্যাস 1s² 2s¹
₁₁Na এর ইলেকট্রন বিন্যাস 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
দেখা যাচ্ছে যে, ₃Li ও ₁₁Na উভয়ের শেষ স্তরে ১টি করে ইলেকট্রন আছে। এজন্য উভয়ের যোজনী ১। অর্থাৎ ₃Li ও ₁₁Na উভয়ের যোজনী একই।
₁₂Mg ও ₂₀Ca এর যোজনী ২ কেন
অণু গঠনকালে কোনো মৌলের একটি পরমাণুর সাথে অপর একটি মৌলের পরমাণুর যুক্ত হওয়ার ক্ষমতাকে যোজনী বলে। সাধারণত ধাতুর ক্ষেত্রে যোজ্যী = তার সর্ববহিঃ শক্তিস্তরের ইলেকট্রন সংখ্যা।
₁₂Mg এর ইলেকট্রন বিন্যাস = 1s² 2s² 2p⁶ 3s²
₂₀Ca এর ইলেকট্রন বিন্যাস = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
দেখা যাচ্ছে যে, ₁₂Mg ও ₂₀Ca উভয়ের সর্বশেষ স্তরে ২ টি করে ইলেকট্রন আছে, এজন্য উভয়ের যোজনী ২।
Fe মৌলটির কেন একাধিক যোজনী বিদ্যমান
₂₆Fe → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²
(যেহেতু আয়রনের সর্ববহিঃ কক্ষপথে ২ টি ইলেকট্রন আছে সেহেতু Fe এর যোজনী ২। এক্ষেত্রে Fe 2 টি ইলেকট্রন ত্যাগ করে Fe²⁺ ধনাত্মক আয়ন গঠন করবে।)
Fe²⁺ → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶
এখানে শেষ কক্ষপথের d অরবিটালে ৬টি ইলেকট্রন আছে। কিন্তু d অরবিটালে ৫টি ইলেকট্রন থাকলে অরবিটালটি একটি অধিক স্থিতিশীল অবস্থায় থাকে। তাই অধিক স্থিতিশীল অবস্থায় যাওয়ার জন্য Fe²⁺ তার 3d অরবিটাল থেকে আরো একটি ইলেকট্রন ত্যাগ করতে পারে এবং Fe³⁺ গঠন করতে পারে। তখন Fe এর যোজনী হয় ৩। তাই Fe এর একাধিক যোজনী বিদ্যমান।
²³₁₁Na এর নিউট্রন সংখ্যা এবং ইলেকট্রন সংখ্যা বের কর
²³₁₁Na
সাধারণঃ এখানে মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা = প্রোটন সংখ্যা, Z = 11
এবং ভরসংখ্যা, A = 23 হলে মৌলটির নিউট্রন সংখ্যা = (ভর সংখ্যা – পারমাণবিক সংখ্যা) = (23 – 11) = 12
আবার, যেহেতু মৌলটি চার্জ নিরপেক্ষ (m = 0), সেহেতু মৌলটির প্রোটনের সমান সংখ্যক ইলেকট্রন রয়েছে।
∴ ইলেকট্রন সংখ্যা = প্রোটন সংখ্যা = 11
এর নিউট্রন সংখ্যা এবং ইলেকট্রন সংখ্যা বের কর
সমাধানঃ 
এর ভরসংখ্যা A = 27 এবং পারমাণবিক সংখ্যা Z = 13
∴ মৌলটির নিউট্রন সংখ্যা = ভর সংখ্যা – পারমাণবিক সংখ্যা
= A – Z = 27 – 13 = 14 টি
আবার, Al থেকে 3 টি ইলেকট্রন অপসারণ করলে Al³⁺ গঠিত হয়।
অর্থাৎ, Al – 3e → Al³⁺
মৌলটির পারমাণবিক সংখ্যা = প্রোটন সংখ্যা = 13 এবং চার্জ সংখ্যা m = +3
∴ Al³⁺ এর ইলেকট্রন সংখ্যা = (প্রোটন সংখ্যা – চার্জ সংখ্যা)
= Z – m = 13 – 3 = 10 টি
F⁻ এর নিউট্রন সংখ্যা, প্রোটন সংখ্যা এবং ইলেকট্রন সংখ্যা বের কর
¹⁹₉F
সমাধানঃ মৌলটির ভরসংখ্যা A = 19 এবং পারমাণবিক সংখ্যা Z = 9
∴ মৌলটির নিউট্রন সংখ্যা = A – Z = 19 – 9 = 10 টি
আবার, যেহেতু মৌলটি ঋণাত্মক (m = -1), সেহেতু মৌলটিতে (Z – m) সংখ্যক ইলেকট্রন রয়েছে।
∴ ইলেকট্রন সংখ্যা = Z – m = {9 – (-1)} = (9 + 1) = 10
A²⁺ এর ইলেকট্রন বিন্যাস 2, 8, 18 এবং নিউট্রন সংখ্যা 35 হলে A এর ভর সংখ্যা বের কর
সমাধানঃ A²⁺ → 2, 8, 18, অর্থাৎ A এর ইলেকট্রন বিন্যাস হবে-
A → 2, 8, 18, 2 অর্থাৎ A মৌলের পারমাণবিক/প্রোটন সংখ্যা 30 টি।
আবার A এর নিউট্রন সংখ্যা 35 (দেওয়া আছে)।
∴ A এর ভর সংখ্যা = (প্রোটন সংখ্যা + নিউট্রন সংখ্যা)
= (30 + 35)
= 65
পরমাণুর আকার সম্পর্কিত তথ্য
রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেল
১. পরমাণুর কেন্দ্রে ধনাত্মক চার্জবিশিষ্ট একটি ভারি বস্তু বিদ্যমান। এর নাম নিউক্লিয়াস। পরমাণুর প্রায় সকল ভর নিউক্লিয়াসে কেন্দ্রীভূত থাকে। পরমাণুর মোট আয়তনের তুলনায় নিউক্লিয়াসের আয়তন অতি নগণ্য।
২. নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক চার্জ ও ভর যুক্ত হওয়ার কারণে পরমাণুর ভরকেন্দ্র প্রায়ই এখানেই থাকে।
৩. সৌরজগতের সকল গ্রহ যেভাবে সূর্যকে কেন্দ্র করে ঘুরছে তদ্রূপ ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের চারদিকে ক্রমাগত ঘূর্ণায়মান। পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক চার্জ বিশিষ্ট প্রোটনের সমান সংখ্যক ঋণাত্মক চার্জ বিশিষ্ট ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের বাইরের অঞ্চলে থাকে। তাই পরমাণুর চার্জ নিরপেক্ষতার হয়।
৪. ঘূর্ণনের ফলে ইলেকট্রন সমূহের উপর দুই প্রকার বল কার্যকর। নিউক্লিয়াস ও ইলেকট্রনের মধ্যে ক্রিয়ারত কেন্দ্রাভিমুখী বল এবং ঘূর্ণনের ফলে সৃষ্ট কেন্দ্রবিমুখী বল, এই দুইটি বলের মান পরস্পর সমান ও বিপরীতমুখী।
রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেলের সীমাবদ্ধতা
১. সৌরজগতের পরমাণুগুলো তড়িৎ নিরপেক্ষ। কিন্তু ইলেকট্রন ঋণাত্মক আধান বিশিষ্ট। এদের মধ্যে মহাকর্ষ বল বিদ্যমান। অপরদিকে নিউক্লিয়াস ও ইলেকট্রনের মধ্যে স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণ বল বিদ্যমান। সুতরাং সৌরজগতের মডেল খাটে না।
২. ম্যাক্সওয়েলের তড়িৎ চুম্বকত্ব তত্ত্ব অনুযায়ী কোন আধান বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণায়মান থাকলে তা শক্তি বিকিরণ করে। ফলে রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেলের কোন অস্তিত্বই নাই।
৩. এই মডেলে ইলেকট্রন সমূহের কক্ষপথের আকার আকৃতি সম্পর্কে কোন তথ্য নাই।
কৌনিক ভরবেগ সম্পর্কিত
কৌনিক ভরবেগঃ 
m = ইলেকট্রনের ভর
r = ইলেকট্রন যে কক্ষপথে ঘুরবে তার ব্যাসার্ধ
v = ইলেকট্রনের বেগ
h = প্লাঙ্ক ধ্রুবক
n = প্রধান শক্তিস্তর
Note: h = প্লাঙ্ক ধ্রুবক একক 
� ২য় শক্তিস্তরে ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রনের কৌনিক ভরবেগ কত?
সমাধানঃ
এখানে,
n = 2
h = 6.626 × 10⁻³⁴
π = 3.1416
শোষিত বা বিকিরিত শক্তির পরিমাণ নির্ণয়
শোষিত বা বিকিরিত শক্তির পরিমাণ:
বা, 
এখানে,
C = 3 × 10⁸ ms⁻¹
h = প্লাঙ্ক ধ্রুবক
λ = শোষিত বা বিকিরিত শক্তির তরঙ্গ দৈর্ঘ্য
= শোষিত বা বিকিরিত শক্তির কম্পাঙ্ক
1. ইলেকট্রন ২য় শক্তিস্তর থেকে ৩য় শক্তিস্তরে যাওয়ার সময় 450nm তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট বিকিরণ সৃষ্টি হলে কি
পরিমাণ শক্তি শোষিত হবে?
শোষিত শক্তির পরিমাণ :
এখানে,
C = 3 × 10⁸ ms⁻¹
h = 6.626 × 10⁻³⁴
λ = 450nm 
ν = শোষিত বা বিকিরিত শক্তির কম্পাঙ্ক
2. ইলেকট্রন ২য় শক্তিস্তর থেকে ৩য় শক্তিস্তরে যাওয়ার সময় 7.3 × 10¹⁴ HZ কম্পাঙ্ক বিশিষ্ট বিকিরণ সৃষ্টি হলে কি
পরিমাণ শক্তি শোষিত হবে?
আমরা জানি,
শোষিত শক্তির পরিমাণ :
এখানে,
h = 6.626 × 10⁻³⁴ m²kg/s
ν = 7.3 × 10¹⁴ HZ
3. ইলেকট্রন ২য় শক্তিস্তর থেকে ৫ম শক্তিস্তরে যাওয়ার সময় 500nm তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট বিকিরণ সৃষ্টি হলে কি
পরিমাণ শক্তি শোষিত হবে?
শোষিত শক্তির পরিমাণ,
এখানে,
C = 3 × 10⁸ ms⁻¹
h = 6.626 × 10⁻³⁴ m²kg/s
λ = 500nm 
E = ?
4. ইলেকট্রন ৫ম শক্তিস্তর থেকে ২য় শক্তিস্তরে গেলে 3.976 × 10⁻¹⁹ J শক্তি শোষিত হয়। শোষিত আলোর তরঙ্গ
দৈর্ঘ্য বের কর।
আমরা জানি,
বা, 
এখানে,
C = 3 × 10⁸ ms⁻¹
h = 6.626 × 10⁻³⁴ m²kg/s
E = 3.976 × 10⁻¹⁹ J
λ = ?
5. F এর সর্বশেষ ইলেকট্রনের কৌনিক ভরবেগ নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
F এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো 
অর্থাৎ সর্বশেষ ইলেকট্রনটি ২য় শক্তিস্তরে 
রয়েছে।
∴ F এর সর্বশেষ ইলেকট্রনের কৌনিক ভরবেগ,
এখানে,
h = 6.626 × 10⁻³⁴ m²kg/s।
6. Mg²⁺ এর সর্বশেষ ইলেকট্রনের কৌনিক ভরবেগ নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
Mg²⁺ এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলোঃ 
[যেহেতু Mg²⁺ এ e সংখ্যা ১০ টি]
অর্থাৎ Mg²⁺ এর সর্বশেষ ইলেকট্রনটি ২য় শক্তিস্তরে রয়েছে।
∴ Mg²⁺ এর সর্বশেষ ইলেকট্রনের কৌনিক ভরবেগ,
এখানে,
Practice Problem
১. ইলেকট্রন ২য় শক্তিস্তর থেকে ১ম শক্তিস্তরে যাওয়ার সময় 480nm তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট বিকিরণ সৃষ্টি হলে কি পরিমাণ শক্তি বিকিরিত হবে? [4.14 × 10⁻¹⁹ J]
২. ইলেকট্রন ২য় শক্তিস্তর থেকে ৩য় শক্তিস্তরে যাওয়ার সময় 4.9 × 10¹⁴ HZ কম্পাঙ্ক বিশিষ্ট বিকিরণ সৃষ্টি হলে কি পরিমাণ শক্তি বিকিরিত হবে? [3.24 × 10⁻¹⁹ J]
৩. হাইড্রোজেন পরমাণুর ৩য় শক্তিস্তরের বা M শেলে আবর্তনশীল e এর গতিবেগ নির্ণয় কর। ৩য় কক্ষপথের ব্যাসার্ধ 4.85 × 10⁻¹⁰ m। [7.17 × 10⁷ cm⁻¹]
আইসোটোপ
আইসোটোপঃ যে সকল পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা একই কিন্তু নিউক্লিয়াসে বিভিন্ন সংখ্যক নিউট্রন থাকার জন্য ভর সংখ্যা ভিন্ন, এদের প্রত্যেককে একে অপরের আইসোটোপ বলা হয়। অর্থাৎ যে সকল পরমাণুর প্রোটন সংখ্যা সমান ও ভরসংখ্যা ভিন্ন তাদেরকে পরস্পরের আইসোটোপ বলে।
আইসোটোপের বৈশিষ্ট্যঃ
১. এরা একই মৌলের পরমাণু।
২. এদের পারমাণবিক সংখ্যা সমান, কিন্তু ভরসংখ্যা ভিন্ন।
৩. আইসোটোপসমূহ একই মৌলের পরমাণুর হওয়ায় পর্যায়সারণীতে এরা একই অবস্থানে থাকে।৪. ISO অর্থ একই, Tope অর্থ স্থান। এটি গ্রীক শব্দ।
৫. এদের রাসায়নিক ধর্ম একই, কিন্তু ভৌত ধর্মে পার্থক্য পরিলক্ষিত হয়।
যেমনঃ হাইড্রোজেনের তিনটি আইসোটোপ রয়েছে। এগুলো হলো-
আইসোটোপ – এর ব্যবহার
চিকিৎসা ক্ষেত্রেঃ
i. রোগ নির্ণয়ে আইসোটোপ ব্যবহার করা হয়।
ii. ⁶⁰Co – ক্যান্সার টিউমার ধ্বংসে ব্যবহার করা হয়।
iii. P³² – রক্তের লিউকেমিয়া-পলিসাইথেমিয়া চিকিৎসায়।
iv. I¹³¹ – থাইরয়েড গ্রন্থির রোগ ও গলগন্ড চিকিৎসায়।
v. ²³⁸Pu – হৃদয়ের পেসমেকার তৈরিতে।
vi. ⁹⁰Sr – হাড়ের বৃদ্ধিজনিত কারণে।
শিল্প ক্ষেত্রেঃ
i. পাইপের মধ্যে ফাটল নির্ণয় করতে ব্যবহার করা হয়।
ii. ট্যাংকের ক্যাপসুল বা সিলিন্ডার গণনায়।
iii. পৃথিবীর বয়স নির্ধারণে ব্যবহার।
কৃষি ক্ষেত্রেঃ
i. ফল-নষ্ট ত্বতমানের বীজ উৎপাদন ও খাদ্য সংরক্ষণে ব্যবহার করা হয়।
ii. কাঁচা মাল, খাদ্য, কীট-পতঙ্গ নিয়ন্ত্রণে ব্যবহার করা হয়।
আইসোবারঃ যে সকল পরমাণুর ভরসংখ্যা সমান কিন্তু পারমাণবিক সংখ্যা ও নিউট্রন সংখ্যা ভিন্ন তাদেরকে একে অপরের আইসোবার বলে।
আইসোবারের বৈশিষ্ট্যঃ
১. আইসোবারগুলো ভিন্ন ভিন্ন মৌলের পরমাণু।
২. এদের ভরসংখ্যা সমান, কিন্তু পারমাণবিক সংখ্যা ভিন্ন। তাই এদের প্রোটন সংখ্যা ও নিউট্রন সংখ্যাও ভিন্ন।
৩. পর্যায় সারণিতে ভিন্ন ভিন্ন অবস্থানে থাকে।
৪. এদের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্ম ভিন্ন।
যেমন-
⁴⁰₁₈Ar, ⁴⁰₁₉K ও ⁴⁰₂₀Ca পরস্পরের আইসোবার। কেননা Ar, K ও Ca এর পারমাণবিক সংখ্যা ভিন্ন (যথাক্রমে 18, 19, 20) এবং নিউট্রন সংখ্যাও ভিন্ন (যথাক্রমে 22, 21, 20)। কিন্তু ভরসংখ্যা সমান (সকলের ক্ষেত্রে 40)।
আইসোটোনঃ যে সকল পরমাণুর নিউক্লিয়াসে নিউট্রন সংখ্যা সমান থাকে কিন্তু প্রোটন সংখ্যা ও ভরসংখ্যা ভিন্ন, তাদেরকে একে অপরের আইসোটোন বলে। আইসোটোনগুলো ভিন্ন মৌলের পরমাণু। আইসোটোনগুলোর রাসায়নিক ধর্মও ভিন্ন হয়।
উদাহরণঃ হাইড্রোজেনের ³₁H, ⁴₂He পরস্পরের আইসোটোন, কারণ উভয়ের নিউট্রন সংখ্যা অভিন্ন (2) কিন্তু পারমাণবিক সংখ্যা ও ভরসংখ্যা ভিন্ন।
একইভাবে,
(i) ³⁷₁₇Cl, ⁴⁰₂₀Ca ও ³⁹₁₉K পরস্পরের আইসোটোন
(ii) ¹⁴₆C, ¹⁵₇N ও ¹⁶₈O পরস্পরের আইসোটোন
আইসোটোপের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর নির্ণয়
i) ¹²C এর শতকরা পরিমাণ = 99%
¹³C ,, ,, = 0.75%
¹⁴C ,, ,, = 0.25%
ii) ¹⁶O এর শতকরা পরিমাণ = 99.76%
¹⁷O ,, ,, = 0.037%
¹⁸O ,, ,, = 0.204%
তথ্য কণিকাঃ
একটি তেজস্ক্রিয় মৌল হতে তিনটি কণা নির্গত হয়—
i) আলফা → α রশ্মি
ii) বিটা → β রশ্মি
iii) গামা → γ রশ্মি
সমাধানর সূত্রঃ 
আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর থেকে আপেক্ষিক আণবিক ভর নির্ণয় কর
H₂O, H₂SO₄, FeSO₄, ZnSO₄, CO₂, MgCl₂, CaSO₄, CaCO₃ ইত্যাদি।
i) H₂O এর আপেক্ষিক আণবিক ভর কত?
= 1 × 2 + 16 = 18 g H₂O
ii) H₂SO₄
= 1 × 2 + 32 + 16 × 4 = 98
iii) CaCO₃
= 40 + 12 + 16 × 3 = 100
iv) Al₂(SO₄)₃
= 27 × 2 + (32 + 16 × 4) × 3
= 54 + 32 + 64 × 3
= 54 + 288
= 342
পারমাণবিক ভর বা আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর
i. ক্লোরিন একটি পরমাণুর ভর = 3.16 × 10⁻²³ g হলে এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর কত?
ii. অ্যালুমিনিয়ামের একটি পরমাণুর ভর = 4.481 × 10⁻²³ g হলে আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর কত?
iii. লিথিয়াম এর একটি পরমাণুর ভর = 3.81 × 10⁻²³ g হলে আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর কত?
iv. ক্রোমিয়াম এর একটি পরমাণুর ভর = 3.154 × 10⁻²³ g হলে আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর কত?
v. ম্যাঙ্গানিজের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর কত?
সমাধান- ১.
এখানে, ক্লোরিনের একটি পরমাণুর ভর = 3.16 × 10⁻²³ g
কার্বন 12 আইসোটোপের 
ভরের অংশ = 1.66 × 10⁻²⁴ g
Note :
একটি পরমাণুর ভর উল্টাভাবে বের করতে হবে-
যেমন, ধরো- Na পারমাণবিক সংখ্যা = 23
সমাধান- 2.
Al এর একটি পরমাণুর ভর 4.482 × 10⁻²³ গ্রাম হলে, এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর কত?
সমাধানঃ
আমরা জানি, Al এর একটি পরমাণুর ভর = 4.482 × 10⁻²³ গ্রাম
আবার, কার্বন-12 আইসোটোপের ভরের অংশের ভর হলো 1.66 × 10⁻²⁴ গ্রাম
আমরা জানি, মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
অতএব, Al এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 27
সমাধান- 3.
Mg এর প্রোটন সংখ্যা 12, নিউট্রন সংখ্যা 12। Mg এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর কত?
সমাধানঃ
দেওয়া আছে, Mg এর প্রোটন সংখ্যা = 12
Mg এর নিউট্রন সংখ্যা = 12
Mg এর একটি পরমাণুর ভর =
Mg এর প্রোটন সংখ্যা × 1 টি প্রোটনের ভর + Mg এর নিউট্রন সংখ্যা × 1 টি নিউট্রনের ভর।
গ্রাম
আবার, কার্বন-12 আইসোটোপের ভরের অংশের ভর হলো 1.66 × 10⁻²⁴ গ্রাম
আমরা জানি, মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
∴ Mg মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 24
সমাধান- 4.
একটি অক্সিজেন পরমাণুর ভর 2.6565 × 10⁻²³g হলে তার আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
আমরা জানি, কার্বন-12 আইসোটোপের ভরের অংশের ভর হলো 1.66 × 10⁻²⁴ গ্রাম
এখন অক্সিজেনের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
সমাধান- 5.
Na এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 22.98977 হলে, এর একটি পরমাণুর ভর নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
আমরা জানি, কার্বন-12 আইসোটোপের ভরের অংশের ভর হলো 1.66 × 10⁻²⁴ গ্রাম
এবং, Na এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
বা, 
∴ Na এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 22.98977 × 1.66 × 10⁻²⁴ g
সমাধান- 6.
Ca এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 40 হলে এর একটি পরমাণুর ভর নির্ণয় কর।
সমাধানঃ দেওয়া আছে, Ca এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 40
আমরা জানি, কার্বন-12 আইসোটোপের ভরের অংশের ভর হলো 1.66 × 10⁻²⁴ গ্রাম
এখন, Ca এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
বা, 
∴ Ca একটি পরমাণুর ভর = 40 × 1.66 × 10⁻²⁴ g
সমাধান- 7.
জিংকের একটি পরমাণুর ভর 1.08 × 10⁻²² g হলে, কার্বন-12 আইসোটোপের একটি পরমাণুর ভর নির্ণয় কর। [জিংকের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 65]
সমাধানঃ দেওয়া আছে,
জিংকের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 65
এখন, জিংকের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
বা, 
বা, কার্বন 12 আইসোটোপের একটি পরমাণুর ভরের অংশ 
∴ কার্বন 12 আইসোটোপ পরমাণুর ভর
সমাধান- 8.
একটি পানির অণুর ভর 2.988 × 10⁻²³ g হলে পানির আপেক্ষিক আণবিক ভর নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
আমরা জানি, কার্বন-12 আইসোটোপের ভরের অংশের ভর হলো 1.66 × 10⁻²⁴ গ্রাম
পানির আপেক্ষিক আণবিক ভর = 
সমাধান- 9.
B একটি মৌল যার সংকেত B₈। B এর একটি অণুর ভর 4.25 × 10⁻²² g। B মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর বের কর।
সমাধানঃ
B₈ অণুতে ৮টি B পরমাণুর ভর = 4.25 × 10⁻²² g
∴ ১টি B পরমাণুর ভর = 
এখন, মৌলটির আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
[∵ কার্বন-12 আইসোটোপের পারমাণবিক ভরের × অংশ = 1.66 × 10⁻²⁴ g]
অতএব, B মৌলটির আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 32
সমাধান- 10.
মৌলটির আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর হিসাব কর।
| সংকেত | অণুর ভর |
| A₈ | 4.25 × 10⁻²² g |
সমাধানঃ
মৌলটির সংকেত A₈ ও এর একটি অণুর ভর 4.25 × 10⁻²² g যেহেতু মৌলটির ১টি অণুতে আটটি পরমাণু থাকে, সুতরাং আমরা বলতে পারি আটটি পরমাণুর ভর 4.25 × 10⁻²² g
∴ A₈ এর ১টি পরমাণুর ভর = 
∴ মৌলটির আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
সুতরাং A₈ এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 32।
আইসোটোপের শতকরা পরিমাণ নির্ণয় ও আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর
কোন মৌলের একটি পরমাণুর কার্বন-12 আইসোটোপের ভরের অংশের তুলনায় যতগুণ ভারি তাকে ঐ মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর বলে।
আইসোটোপের শতকরা হার থেকে মৌলের আপেক্ষিক ভরঃ
এখানে,
p = প্রথম আইসোটোপের ভর সংখ্যা
m = প্রথম আইসোটোপের শতকরা পরিমাণ
q = ২য় আইসোটোপের ভর সংখ্যা
n = ২য় আইসোটোপের শতকরা পরিমাণ
১। ক্লোরিন দুইটি আইসোটোপ Cl³⁵ ও Cl³⁷ এর শতকরা পরিমাণ যথাক্রমে 75% এবং 25% হলে ক্লোরিনের আপেক্ষিক ভর কত?
সমাধানঃ
এখানে, Cl³⁵ এর শতকরা পরিমাণ 75%
এবং Cl³⁷ এর শতকরা পরিমাণ 25%
∴ ক্লোরিনের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
২। প্রকৃতিতে Cu দুইটি আইসোটোপ আছে Cu⁶³ ও Cu⁶⁵ পরস্পরের গড় পারমাণবিক আপেক্ষিক ভর 63.5। Cu⁶³ এবং Cu⁶⁵ শতকরা পরিমাণ কত?
সমাধানঃ
ধরা যাক, Cu⁶³ এর শতকরা পরিমাণ = x%
Cu⁶⁵ এর শতকরা পরিমাণ = (100 − x)%
কপারের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
বা, 
বা, 
বা, 
অতএব,
Cu⁶³ এর শতকরা পরিমাণ = 75%
Cu⁶⁵ এর শতকরা পরিমাণ = 25%।
বা, 
বা, 
বা,
বা, 
পরিবেশে প্রাপ্ত Cu⁶³ এর পরিমাণ = 75%
∴ পরিবেশে প্রাপ্ত Cu⁶⁵ এর পরিমাণ = (100 – 75)% = 25%
৩। পরিবেশে ক্লোরিনের দুইটি আইসোটোপ ³⁷Cl এবং Cl³⁵। ক্লোরিনের গড় পারমাণবিক আপেক্ষিক ভর 35.5। ³⁷Cl এবং Cl³⁵ এর শতকরা পরিমাণ নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
Cl³⁵ শতকরা পরিমাণ = x%
Cl³⁷ শতকরা পরিমাণ = (100 – x)%
ক্লোরিনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
বা, 
বা,
বা, 
∴ x = 7
∴ Cl³⁵ এর শতকরা পরিমাণ = 75%
∴ Cl³⁷ এর শতকরা পরিমাণ = (100 – 75)% = 25%
৪। ³⁵₁₇Cl ও ³⁷₁₇Cl ক্লোরিনের দুইটি আইসোটোপ। প্রথম আইসোটোপটির প্রাপ্তি 75% হলে, ক্লোরিনের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর গণনা কর।
সমাধানঃ
ক্লোরিনের দুটি আইসোটোপ দেওয়া আছে। তাদের মধ্যে প্রথমটি হলো ³⁵₁₇Cl এর প্রাপ্তির শতকরা হার = 75%
³⁷₁₇Cl এর প্রাপ্তির শতকরা পরিমাণ = (100 – 75)% = 25%
আমরা জানি,
কোনো মৌলের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর =
সুতরাং, ক্লোরিনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর =
∴ ক্লোরিনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 35.5 (Ans.)
৫। প্রকৃতিতে অক্সিজেনের তিনটি আইসোটোপ ¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O পাওয়া যায় এবং তাদের শতকরা পরিমাণ যথাক্রমে 99.76%, 0.037% ও 0.204%। অক্সিজেনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
দেওয়া আছে,
¹⁶O = 99.76%
¹⁷O = 0.037%
¹⁸O = 0.204%
∴ অক্সিজেনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
৬। হাইড্রোজেনের দুটি আইসোটোপ ¹H ও ²H এর শতকরা প্রাপ্তি যথাক্রমে 99.2% ও 0.8% হলে হাইড্রোজেনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর নির্ণয় কর।
সমাধানঃ দেওয়া আছে,
¹H = 99.2%
²H = 0.8%
∴ হাইড্রোজেনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
সুতরাং, হাইড্রোজেনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 1.008 (Ans.)
৭। প্রাকৃতিকভাবে হাইড্রোজেনের দুটি আইসোটোপ ¹H ও ²H এর গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 1.008 হলে ¹H ও ²H এর আইসোটোপের প্রাপ্তির পরিমাণ নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
ধরি প্রকৃতিতে ¹H এর শতকরা পরিমাণ x% এবং প্রকৃতিতে ²H এর শতকরা পরিমাণ (100−x)%
এখন,
হাইড্রোজেনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
বা, 
বা, 
বা, 
∴ 
∴ প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ¹H এর শতকরা পরিমাণ 99.2% এবং প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ²H এর শতকরা পরিমাণ
৮। ক্লোরিনের দুইটি আইসোটোপ ³⁵Cl ও ³⁷Cl। ক্লোরিনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 35.5 হলে আইসোটোপের শতকরা পরিমাণ নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
ধরি, প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ³⁵Cl এর শতকরা পরিমাণ x%
∴ প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ³⁷Cl এর শতকরা পরিমাণ (100−x)%
এখন, ক্লোরিনের গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর, 
বা, 
বা, 
বা, 
∴
অর্থাৎ প্রকৃতিতে ³⁵Cl আইসোটোপটির শতকরা পরিমাণ 75%
∴ প্রকৃতিতে ³⁷Cl আইসোটোপটির শতকরা পরিমাণ
∴ প্রকৃতিতে ³⁷Cl আইসোটোপটির শতকরা পরিমাণ 25%।
৯। ¹⁶A এবং ¹⁷A এর গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 16.016 হলে A মৌলের আইসোটোপ দুটি শতকরা পরিমাণ নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
ধরি, প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ¹⁶A এর শতকরা পরিমাণ x%
এবং প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ¹⁷A এর শতকরা পরিমাণ (100 − x)%
∴ A এর গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
বা,
বা, 
বা, 
বা, 
বা, 
∴ 
সুতরাং, ¹⁶A এর শতকরা পরিমাণ 98.4%
এবং ¹⁷A এর শতকরা পরিমাণ 
১০। ³⁵A এবং ³⁷A এর গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 35.5। A মৌলের নাম উল্লেখপূর্বক এর আইসোটোপ দুটি প্রকৃতিতে প্রাপ্তির শতকরা পরিমাণ নির্ণয় কর।
সমাধানঃ
A এর গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 35.5। অর্থাৎ মৌলটি ক্লোরিন (Cl)।
ধরি, প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ³⁵Cl এর শতকরা পরিমাণ x%
এবং প্রকৃতিতে প্রাপ্ত ³⁷Cl এর শতকরা পরিমাণ (100 − x)%
∴ গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর = 
বা, 
বা, 
বা, 
বা,
∴ 
সুতরাং ³⁵Cl আইসোটোপ এবং ³⁷Cl আইসোটোপের শতকরা পরিমাণ যথাক্রমে 75% এবং 25%।
১১। প্রকৃতিতে অক্সিজেনের তিনটি আইসোটোপ ¹⁷O, ¹⁸O, ¹⁹O পাওয়া যায় এবং এদের শতকরা পরিমাণ যথাক্রমে 99.76%, 0.037%, 0.204%। মৌলটির আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর বের কর।
সমাধানঃ
দেওয়া আছে,
‘O’ পরমাণুর তিনটি আইসোটোপ যথাক্রমে ¹⁷O, ¹⁸O, ¹⁹O
‘O’ পরমাণুর তিন আইসোটোপের শতকরা হার যথাক্রমে 99.76%, 0.037%, 0.204%।
মৌলটির গড় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর= 
স্বাভাবিক অবস্থায় পরমাণুর চার্জ নিরপেক্ষ কেন?
পরমাণুতে ইলেকট্রন ও প্রোটন সমান থাকে বলে পরমাণু চার্জ নিরপেক্ষ হয়।
পরমাণুর কেন্দ্রে নিউক্লিয়াস থাকে। এতে প্রোটন ও নিউট্রন রয়েছে। প্রোটন ধনাত্মক চার্জযুক্ত, নিউট্রনের চার্জ নেই। অর্থাৎ পরমাণুর কেন্দ্র তথা নিউক্লিয়াস ধনাত্মক চার্জযুক্ত। অপরদিকে নিউক্লিয়াসের চারদিকে নির্দিষ্ট কক্ষপথে ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেকট্রন থাকে। স্বাভাবিক অবস্থায় পরমাণুতে প্রোটন ও ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান। ফলে নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক চার্জ ও ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রনের ঋণাত্মক চার্জ পরস্পরকে প্রশমিত করে। এজন্য পরমাণু চার্জ নিরপেক্ষ।
অরবিট: পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারদিকে নির্দিষ্ট ব্যাসার্ধের অনুমোদিত বৃত্তাকার কতগুলো স্থির কক্ষপথ আছে যাতে অবস্থান করে এবং ইলেকট্রন ঘুরতে থাকে তাকে অরবিট (orbit) বলে। একে K, L, M, N দ্বারা প্রকাশ করা হয়।
অরবিটালঃ
পরমাণুর প্রতিটি শক্তিস্তর এক বা একাধিক উপশক্তিস্তর নিয়ে গঠিত হয়। এই উপশক্তিস্তরগুলোকে অরবিটাল বলে। একে S, P, D, F দ্বারা প্রকাশ করা হয়।
পরমাণুর শক্তিস্তরে ইলেকট্রন বিন্যাস
Formulla : 
n = 1, 2, 3, 4…………………….
n = 1 হলে (2 × 1²) = 2টি
n = 2 হলে (2 × 2²) = 8টি
n = 3 হলে (2 × 3²) = 18টি
n = 4 হলে (2 × 4²) = 32টি
Note :
১ম শক্তিস্তরকে K শেল বলা হয়
২য় শক্তিস্তরকে L শেল বলা হয়
৩য় শক্তিস্তরকে M শেল বলা হয়
৪র্থ শক্তিস্তরকে N শেল বলা হয়
৫ম শক্তিস্তরকে O শেল বলা হয়
৬ষ্ঠ শক্তিস্তরকে P শেল বলা হয়
৭ম শক্তিস্তরকে Q শেল বলা হয়।
শক্তি স্তর ও উপশক্তিস্তর ধারণা
ইলেকট্রন বিন্যাসের আসল রহস্যের সন্ধান
Formulla : 
S অরবিটালের সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা 
P অরবিটালের সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা = 
d অরবিটালের সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা = 
f অরবিটালের সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা = 
উপ-শক্তিস্তরে শক্তির ক্রম এর টেকনিক
ইলেকট্রন বিন্যাসঃ
Na (11) এর ইলেকট্রন বিন্যাস = 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
Cl (17) এর ইলেকট্রন বিন্যাস = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 2p⁵
Mg (12) এর ইলেকট্রন বিন্যাস = 1s² 2s² 2p⁶ 3s²
Ca (20) এর ইলেকট্রন বিন্যাস = 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ 4s²
আয়নের ইলেকট্রন বিন্যাস:
Fe₂₆ = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4d² 4d⁶
Fe₂₆²⁺ = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4d⁶
নিয়মঃ e⁻ প্রবেশ করে শক্তির ক্রম অনুসারে কিন্তু অপসারিত হয় সর্ববহিঃ স্তর থেকে।
ব্যতিক্রম ইলেকট্রন- বিন্যাস
Note :
(Half Filled) অর্ধপূর্ণ (Full Filled) সম্পূর্ণভাবে পূর্ণ অর্ধপূর্ণ বা পূর্ণ উপস্তরগুলি অধিক স্থিতিশীল। d উপস্তরের সর্বোচ্চ ইলেকট্রন ধারণ ক্ষমতা 10টি এর ভেতর d⁵ অর্ধপূর্ণ এবং d¹⁰ পূর্ণ দুটি স্থিতিশীল।
Fe²⁺, Fe³⁺ আয়নদ্বয়ের মধ্যে কোনটি বেশি স্থিতিশীল ব্যাখ্যা কর।
₂₆Fe²⁺ এর ইলেকট্রন বিন্যাস = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶
₂₆Fe³⁺ এর ইলেকট্রন বিন্যাস = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵
Fe²⁺ ও Fe³⁺ এর মধ্যে Fe³⁺ আয়নে d অরবিটাল অর্ধপূর্ণ অবস্থায় থাকে বলে Fe³⁺, Fe²⁺ অপেক্ষা অধিক স্থিতিশীল।
পটাসিয়ামের ১৯ তম ইলেকট্রনটি 3d অরবিটালে না গিয়ে 4s এ যায় কেন?
সমাধানঃ পটাসিয়াম ইলেকট্রন বিন্যাস 
এখানে,
3d উপস্তরের ক্ষেত্রে :
সুতরাং 3d এর মান
4s উপস্তরের ক্ষেত্রে :
সুতরাং 4s এর মান
এখানে
দেখা যাচ্ছে যে,
4s উপস্তরের ক্ষেত্রে 
এর মান = 4
এবং 3d উপস্তরের = 5
তাই, 4s উপস্তর নিম্ন শক্তি সম্পন্ন হবে
আর K এর ইলেকট্রন বিন্যাসে শেষ ইলেকট্রনটি 3d উপস্তরে প্রবেশ না করে 4s উপস্তরে Orbital প্রবেশ করে।
| উচ্চ উপশক্তিস্তর | নিম্ন শক্তিস্তর |
মনে রাখতে হবেঃ
মান কম হলে সেটি আগে প্রবশে করে
মান বেশি হলে সেটি পরে প্রবশে করে
পরস্পর সমান হলে n এর মান বেশি হলে সেটি আগে প্রবেশ করে
পরমানুতে কোন অরবিটাল সম্ভব/অসম্ভব
Fe²⁺, Fe³⁺ আয়নদ্বয়ের মধ্যে কোনটি বেশি স্থিতিশীল ব্যাখ্যা কর।
Note :
(Half Filled) অর্ধপূর্ণ (Full Filled) সম্পূর্ণভাবে পূর্ণ অর্ধপূর্ণ বা পূর্ণ উপস্তরগুলি অধিক স্থিতিশীল। d উপস্তরের সর্বোচ্চ ইলেকট্রন ধারণ ক্ষমতা 10টি এর ভেতর d⁵ অর্ধপূর্ণ এবং d¹⁰ পূর্ণ দুটি স্থিতিশীল।
ক্যালসিয়ামের শেষ ইলেকট্রন দুটি 3d উপশক্তিস্তরে না গিয়ে 4s উপশক্তি স্তরে যায় কেন?
সমাধানঃ আউফবাউ নীতি অনুযায়ী ইলেকট্রন সমূহ প্রথমে নিম্ন শক্তির অরবিটালে অবস্থান নেয়। দুটি অরবিটালের মধ্যে কোনটি নিম্ন শক্তির তা প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n এবং সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা e এর মান থেকে হিসাব করা যায়। যে অরবিটালের জন্য (n + e) এর মান কম সেটিই নিম্ন শক্তির অরবিটাল এবং ইলেকট্রন তাতেই প্রথমে প্রবেশ করে। (যেমন—
3d অরবিটালের জন্য 
4s অরবিটালের জন্য 
সুতরাং 3d এর চেয়ে 4s অরবিটালের শক্তি কম (4s < 3d) হওয়ায় ক্যালসিয়ামের শেষ ইলেকট্রন দুটি 3d উপস্তরে না গিয়ে 4s উপস্তরে যায় এবং ক্যালসিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ-
Sc এর ইলেকট্রন বিন্যাস সর্বশেষ ইলেকট্রনটি 3d অরবিটালে প্রবেশের পূর্বে 4s অরবিটালে প্রবেশের কারণ কী?
আউফবাউ নীতি অনুসারে ইলেকট্রন বিন্যাসের সময় ইলেকট্রনসমূহ প্রথমে নিম্নশক্তিস্তরে প্রবেশ করে। অতঃপর পর্যায়ক্রমে উচ্চ শক্তিস্তরে প্রবেশ করে। 4s অরবিটালের শক্তি 3d অরবিটালের তুলনায় কম হওয়ায় আগে 4s অরবিটাল পূর্ণ (4s²) হয়। এর পরে সর্বশেষ ইলেকট্রন 3d তে যায়।
₂₁Sc এর সঠিক ইলেকট্রন বিন্যাস = 
স্ক্যান্ডিয়ামের ক্ষেত্রে ১৯ ও ২০ তম ইলেকট্রন 4s অরবিটাল পূর্ণ এবং সর্বশেষ বা ২১ তম ইলেকট্রন করে পরবর্তী উচ্চ শক্তিসম্পন্ন অরবিটালে (3d) প্রবেশ করে।
কোয়ান্টাম সংখ্যা
সংজ্ঞাঃ যে সকল সংখ্যা দ্বারা পরমাণুর মধ্যে কোথায় কিভাবে ইলেকট্রনগুলো অবস্থান করবে তার সঠিক ও পূর্ণাঙ্গ বর্ণনা দেওয়া যায়, তাদেরকে কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে।
কোয়ান্টাম সংখ্যা চারটিঃ-যথাঃ
১. প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা {n} (Principal) শক্তিস্তরসমূহের প্রকাশ (1, 2, 3, 4………)
২. সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা (L) প্রধান শক্তিস্তরের প্রকাশ (0, 1, 2…………. n − 1)
৩. ম্যাগনেটিক কোয়ান্টাম সংখ্যা (m) প্রধান শক্তি সমূহের প্রকাশ (+ 1, ………, 0, ………….−1)
৪. স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা (S): শক্তিস্তরসমূহের প্রকাশ (±1/2)
১. প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যাঃ কোন একটি ইলেকট্রন কোন প্রধান শক্তিস্তর থেকে নিউক্লিয়াসের চতুর্দিকে আবর্তনশীল তা যে সংখ্যার সাহায্যে প্রকাশ করা হয়, তাকে প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে। একে n দ্বারা প্রকাশ করা হয়। n এর মান যথাক্রমে 1, 2, 3, 4………….. প্রভৃতি পূর্ণসংখ্যা।
২. সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যাঃ পরমাণুতে ইলেকট্রন আবর্তনের জন্য প্রতিটি প্রধান শক্তিস্তরের নির্দিষ্ট সংখ্যক উপ-শক্তিস্তরের বিভক্ত থাকে। একটি ইলেকট্রন প্রধান শক্তিস্তরের কোন উপস্তরে রয়েছে তা প্রকাশের জন্য যে কোয়ান্টাম সংখ্যা ব্যবহার করা হয়, তা সহকারী কোয়ান্টাম সংখ্যা। একে L দ্বারা প্রকাশ করা হয়। এর মান প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n এর উপর নির্ভরশীল এবং 0 হতে (n − 1) পর্যন্ত হয়।
৩. স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যাঃ ইলেকট্রন নিজ অক্ষের উপর ঘড়ির কাঁটার আবর্তনের দিকে বা বিপরীত দিকে লাটিমের মতো ঘুরতে ঘুরতে নিউক্লিয়াসকে প্রদক্ষিণ করে। একে স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে। একে s দ্বারা প্রকাশ করা হয়। কোয়ান্টাম সংখ্যা S এর দুইটি মান হয় তা +1/2 এবং -1/2।
৪. চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যাঃ ইলেকট্রনের ঘূর্ণনের ফলে পরমাণুর অভ্যন্তরে প্রথমে বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের এবং তার প্রভাবে চৌম্বক ক্ষেত্রের সৃষ্টি হয়। চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে ইলেকট্রনের বিভিন্ন অরবিটালের ওরিয়েন্টেশন বা অভিবিন্যাস ঘটে। এই বিন্যাস প্রকার সমূহকে প্রকাশ করার জন্য যে কোয়ান্টাম সংখ্যা অবতারণা করা হয়, তাকে চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে। একে m দ্বারা প্রকাশ করা হয়। m এর মান L এর মানের উপর নির্ভরশীল এবং শূন্যসহ ±L পর্যন্ত হতে পারে। প্রতি L এর মানের জন্য m এর (2L+1) সংখ্যক মান আছে।
হুন্ডের নিয়ম কী? এই নীতি অনুসারে N ও O এর ইলেকট্রন বিন্যাস
হুন্ডের নিয়মঃ একই শক্তি সম্পন্ন বিভিন্ন অরবিটালের ইলেকট্রন গুলো এমন ভাবে অবস্থান করে যেন তারা সর্বাধিক অযুগ্ম বা বিজোড় অবস্থায় থাকতে পারে এবং এই সব ইলেকট্রন স্পিন একই মুখী হবে।
N পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস হুন্ডের নিয়মঃ
এ নীতির প্রেক্ষিতে নাইট্রোজেন পরমাণুর 2p উপস্তরে যে তিনটি অরবিটাল 2px, 2py, 2pz আছে তাদের প্রত্যেকটিতে একটি করে ইলেকট্রন একই স্পিনে প্রবেশ করে। যেমন—
সুতরাং প্রতিটি অরবিটালে প্রথমে একই স্পিনের একটি করে ইলেকট্রন প্রবেশ সম্পন্ন হুন্ডের নীতি নাইট্রোজেন পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাসের ক্ষেত্রে অনুসৃত হয়েছে।
হুন্ডের নিয়ম অনুযায়ীঃ N, P, O, S এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ-
Edutrack BD
শিক্ষার আলো ছড়িয়ে দিতে আমরা প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। নির্ভরযোগ্য নোট, সাজেশন, গাইডলাইন ও সহজ ব্যাখ্যার মাধ্যমে শিক্ষার্থীদের সফলতার পথে এগিয়ে নিতে Edutrack BD সবসময় পাশে আছে। শেখা হোক সহজ, প্রস্তুতি হোক স্মার্ট।
Categories
- Chemistry (2)
- Class 8 (4)
- General Math ( Bangla Version ) (2)
- Higher Math (2)
- HSC (10)
- HSC Physics 2nd Paper Notes ( English Version ) (1)
- ICT (2)
- ICT ( English Version ) (1)
- Math (1)
- Math ( English Version ) (1)
- Physics ( Bangla Version ) (1)
- Physics ( Englisg Version ) (1)
- Science ( Bangla Version ) (1)
- Science ( English Version ) (1)
- SSC ( Bangla Version ) (1)
- SSC ( English Version ) (9)
- Uncategorized (1)
