রসায়ন • পদার্থের গঠন (Structure of Matter)

রসায়ন প্রশ্ন

বিজ্ঞান মেলায় নবম শ্রেণির শিক্ষার্থী নাবিলা পরমাণুর দুটি মডেল প্রদর্শন করেছে। মডেল-A এ কেন্দ্রে একটি ক্ষুদ্র ভারী অংশ আছে এবং সূর্যকে ঘিরে গ্রহ যেভাবে ঘোরে সেভাবে এর চারদিকে ইলেকট্রনগুলো ঘুরছে। মডেল-B এ ইলেকট্রনগুলো কেন্দ্রের চারদিকে কয়েকটি নির্দিষ্ট ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে ঘুরছে এবং ওই পথে ঘোরার সময় শক্তি হারায় না। নাবিলা বলল, মডেল-B তৈরি হয়েছে মডেল-A এর ত্রুটি সংশোধন করার জন্য।

  1. ক)

    বোর মডেল অনুসারে n = 2 হলে কোন প্রধান শক্তিস্তর বোঝায়?

    (1)
  2. খ)

    রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেলকে নিউক্লিয়ার মডেল বলা হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।

    (2)
  3. গ)

    ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব অনুসারে মডেল-A এ ইলেকট্রনের ক্ষেত্রে কী ঘটার কথা এবং এর ফলে পরমাণুর কী পরিণতি হতো? ব্যাখ্যা করো।

    (3)
  4. ঘ)

    মডেল-B কি মডেল-A এর ত্রুটিগুলো সংশোধন করতে পেরেছে এবং মডেল-B কি পরমাণুর সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা দিতে পারে? যুক্তিসহ মতামত দাও।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর n = 2 হলে L প্রধান শক্তিস্তর বোঝায়।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর রাদারফোর্ড তাঁর মডেলে প্রথম পরমাণুর কেন্দ্রে একটি ক্ষুদ্র ও ধনাত্মক আধানবিশিষ্ট অংশের অস্তিত্বের কথা বলেন এবং এর নাম দেন নিউক্লিয়াস। তাঁর মতে নিউক্লিয়াসের ভেতরে প্রোটন ও নিউট্রন থাকে এবং বাইরে ইলেকট্রন ঘোরে। এই মডেলের মাধ্যমে তিনি সর্বপ্রথম নিউক্লিয়াস সম্পর্কে ধারণা দেন। তাই একে নিউক্লিয়ার মডেল বলা হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর মডেল-A হলো রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেল। ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব অনুসারে ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে ঘোরার সময় ক্রমাগত শক্তি হারাতে থাকবে। শক্তি হারানোর ফলে ইলেকট্রনের ঘূর্ণন পথ ক্রমশ ছোট হতে থাকবে। শেষ পর্যন্ত ইলেকট্রনটি সর্পিল পথে নিউক্লিয়াসে পতিত হবে। এর ফলে পরমাণুর অস্তিত্বই বিলুপ্ত হওয়ার কথা। কিন্তু বাস্তবে এমন ঘটে না, যা এ মডেলের একটি সীমাবদ্ধতা।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর মডেল-B হলো বোরের পরমাণু মডেল।
    সংশোধনের দিক: (১) রাদারফোর্ড মডেলে ইলেকট্রনের কক্ষপথের আকার ও ব্যাসার্ধ সম্পর্কে কিছু বলা হয়নি, কিন্তু বোর মডেলে নির্দিষ্ট ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার কক্ষপথ বা শক্তিস্তরের কথা বলা হয়েছে। (২) বোর বলেছেন, কোনো নির্দিষ্ট শক্তিস্তরে ঘোরার সময় ইলেকট্রন শক্তি শোষণ বা বিকিরণ করে না। ফলে ইলেকট্রন শক্তি হারিয়ে নিউক্লিয়াসে পতিত হয় না। (৩) ইলেকট্রন নিম্ন শক্তিস্তর থেকে উচ্চ শক্তিস্তরে গেলে শক্তি শোষণ করে এবং উচ্চ থেকে নিম্নে নামলে শক্তি বিকিরণ করে, এই ব্যাখ্যা রাদারফোর্ড মডেলে ছিল না। (৪) বোর মডেল দিয়ে হাইড্রোজেনের পারমাণবিক বর্ণালি ব্যাখ্যা করা যায়।
    সীমাবদ্ধতা: (১) এক ইলেকট্রনবিশিষ্ট পরমাণুর বর্ণালি ব্যাখ্যা করা গেলেও একাধিক ইলেকট্রনবিশিষ্ট পরমাণুর বর্ণালি ব্যাখ্যা করা যায় না। (২) শক্তিশালী যন্ত্রে দেখা যায় বর্ণালির প্রতিটি রেখা অনেক ক্ষুদ্র রেখার সমষ্টি, বোর মডেলে এর ব্যাখ্যা নেই। (৩) বোর শুধু বৃত্তাকার কক্ষপথের কথা বলেছেন, অথচ ইলেকট্রন উপবৃত্তাকার পথেও ঘোরে।
    সিদ্ধান্ত: মডেল-B মডেল-A এর প্রধান ত্রুটিগুলো সংশোধন করেছে বলে এটি বেশি গ্রহণযোগ্য। তবে এটি পরমাণুর সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা দিতে পারেনি।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও