রসায়ন প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর পরমাণুর N শক্তিস্তরে (n = 4) চারটি উপশক্তিস্তর থাকে, যথা: 4s, 4p, 4d ও 4f।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর 3d অরবিটালের জন্য n = 3, l = 2 অতএব n + l = 5। আবার 4p অরবিটালের জন্য n = 4, l = 1 অতএব n + l = 5। দুটি অরবিটালের (n + l) এর মান সমান হলে যে অরবিটালে n এর মান কম, তার শক্তি কম হয় এবং সেখানে ইলেকট্রন আগে প্রবেশ করে। 3d এর n = 3, যা 4p এর n = 4 এর চেয়ে কম। তাই 3d এর শক্তি কম এবং এতে ইলেকট্রন আগে প্রবেশ করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর প্রতিটি অরবিটালের জন্য (n + l) নির্ণয়:
   3d: n = 3, l = 2, n + l = 5
   4s: n = 4, l = 0, n + l = 4
   4p: n = 4, l = 1, n + l = 5
   4f: n = 4, l = 3, n + l = 7
   5s: n = 5, l = 0, n + l = 5
   (n + l) এর মান কম হলে শক্তি কম। মান সমান হলে n কম যার, তার শক্তি কম।
   তাই 4s (4) সবচেয়ে কম। 3d, 4p ও 5s এর মান 5, এদের মধ্যে n এর ক্রম 3 < 4 < 5, সুতরাং 3d < 4p < 5s। সবচেয়ে বেশি 4f (7)।
   শক্তির ক্রমবর্ধমান ক্রম: 4s < 3d < 4p < 5s < 4f।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর প্রতিটি উপশক্তিস্তরে সর্বোচ্চ ইলেকট্রন সংখ্যা = $2(2l+1)$। N শক্তিস্তরের (n = 4) জন্য l = 0, 1, 2, 3।
   4s (l = 0): $2(2\times 0+1) = 2$
   4p (l = 1): $2(2\times 1+1) = 6$
   4d (l = 2): $2(2\times 2+1) = 10$
   4f (l = 3): $2(2\times 3+1) = 14$
   মোট = 2 + 6 + 10 + 14 = 32।
   আবার $2n^2 = 2 \times 4^2 = 32$। দুটি মান সমান, তাই শিক্ষকের বক্তব্য সঠিক।
   4f ও 5s এর তুলনা: 4f এর n + l = 4 + 3 = 7 এবং 5s এর n + l = 5 + 0 = 5। যে অরবিটালের (n + l) এর মান কম, তার শক্তি কম এবং সেখানে ইলেকট্রন আগে প্রবেশ করে। 5s এর মান (5) 4f এর মান (7) এর চেয়ে কম, তাই 5s এর শক্তি কম। ফলে 4f এর আগে 5s অরবিটাল ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ হয়।