রসায়ন প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর d উপশক্তিস্তরে সর্বোচ্চ 10টি ইলেকট্রন থাকতে পারে। (সূত্র: $2(2l+1)$-এ $l=2$ বসালে $2(2\times 2+1)=10$ পাওয়া যায়।)

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর একই উপশক্তিস্তরের অরবিটালগুলো অর্ধপূর্ণ (যেমন $d^5$) বা সম্পূর্ণ পূর্ণ (যেমন $d^{10}$) হলে ইলেকট্রন বিন্যাস অধিক সুস্থিত হয়। Cr(24) এর স্বাভাবিক বিন্যাস হওয়ার কথা $3d^4 4s^2$। কিন্তু 3d অরবিটালকে অর্ধপূর্ণ ($3d^5$) করে সুস্থিতি অর্জনের জন্য 4s অরবিটাল থেকে একটি ইলেকট্রন 3d অরবিটালে চলে আসে। ফলে ক্রোমিয়ামের বিন্যাস হয় $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^1$।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর Y এর পারমাণবিক সংখ্যা 26, তাই ইলেকট্রন সংখ্যা 26টি। শক্তির ক্রম অনুযায়ী 4s অরবিটাল 3d এর আগে পূর্ণ হয়। অতএব বিন্যাস:
   $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6 4s^2$ (এটি Fe)।
   একই প্রধান শক্তিস্তরের উপশক্তিস্তরগুলো পাশাপাশি ধরলে:
   M শক্তিস্তর (n = 3): $3s^2 3p^6 3d^6$ = 2 + 6 + 6 = 14টি ইলেকট্রন।
   N শক্তিস্তর (n = 4): $4s^2$ = 2টি ইলেকট্রন।
   সুতরাং M শক্তিস্তরে 14টি এবং N শক্তিস্তরে 2টি ইলেকট্রন আছে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর X(24) এর স্বাভাবিক বিন্যাস হওয়ার কথা $3d^4 4s^2$, কিন্তু প্রকৃত বিন্যাস $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^1$। এখানে 4s থেকে একটি ইলেকট্রন 3d তে এসে d উপশক্তিস্তরকে অর্ধপূর্ণ ($d^5$) করেছে।
   Z(29) এর স্বাভাবিক বিন্যাস হওয়ার কথা $3d^9 4s^2$, কিন্তু প্রকৃত বিন্যাস $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^1$। এখানে 4s এর একটি ইলেকট্রন 3d তে গিয়ে d উপশক্তিস্তরকে সম্পূর্ণ পূর্ণ ($d^{10}$) করেছে।
   অর্থাৎ দুটি ক্ষেত্রেই একটি করে ইলেকট্রন 4s থেকে 3d তে স্থানান্তরিত হয়েছে, কারণ অর্ধপূর্ণ ($d^5$) ও পূর্ণ ($d^{10}$) বিন্যাস অধিক সুস্থিত।
   Y(26) এর বিন্যাস $3d^6 4s^2$। এখানে একটি ইলেকট্রন 4s থেকে 3d তে গেলে হতো $3d^7 4s^1$, যা $d^6$ এর চেয়ে বেশি সুস্থিত নয় (অর্ধপূর্ণ বা পূর্ণ হয় না)। তাই স্থানান্তরের সুবিধা নেই এবং Y এর বিন্যাস সাধারণ নিয়মেই থাকে।
   অতএব, শুধু X ও Z এর ক্ষেত্রে সুস্থিত d বিন্যাস অর্জনের কারণে ব্যতিক্রম ঘটে, Y এর ক্ষেত্রে নয়।