অর্বিটালের সংকরণ ও রাসায়নিক বন্ধন

২০২১ সালের বিজ্ঞান বিভাগ থেকে এইচএসসি পরীক্ষায় অংশগ্রহণকারী শিক্ষার্থী বন্ধুরা, তোমাদের জন্য এইচএসসি পরীক্ষা ২০২১ ৭ম সপ্তাহের রসায়ন ১ম পত্র বিষয়ের অ্যাসাইনমেন্ট এর বাছাইকরা উত্তর- অর্বিটালের সংকরণ ও রাসায়নিক বন্ধন নিয়ে আজকে হাজির হলাম।

এই আলোচনা সঠিকভাবে অনুশীলনের মাধ্যমে তোমরা দেশের সরকারি-বেসরকারি শিক্ষা প্রতিষ্ঠানসমূহের জন্য ২০২১ সালের এইচএসসি পরীক্ষার সপ্তম সপ্তাহের বিজ্ঞান বিভাগের শিক্ষার্থীদের জন্য প্রদানকৃত বিজ্ঞান ১ম পত্র অ্যাসাইনমেন্ট এর সমাধান/ উত্তর খুব ভালো ভাবে সম্পন্ন করতে পারবে। আমরা এইচএসসি পরীক্ষা ২০২১ এর রসায়ন ১ম পত্র এসাইনমেন্টের দেওয়া নির্দেশনা সমূহ যথাযথভাবে অনুসরণ করে প্রশ্নে উল্লেখিত নির্দেশনাসমূহ ধারাবাহিকভাবে আলোচনা করার চেষ্টা করব যাতে তোমাদের অ্যাসাইনমেন্ট লিখতে সুবিধা হয়।

এইচএসসি ২০২১ ৭ম সপ্তাহ রসায়ন ১ম পত্র অ্যাসাইনমেন্ট

অ্যাসাইনমেন্ট: অর্বিটালের সংকরণ ও রাসায়নিক বন্ধন।

নির্দেশনা (সংকেত/ধাপ/পরিধি):

• ক) অর্বিটাল অধিক্রমনের ভিত্তিতে সমযােজী বন্ধনের শ্রেণিবিভাগ।
• খ) যৌগের দ্রাব্যতায় যৌগে উপস্থিত মৌলসমূহের পােলারায়নের প্রভাব ব্যাখ্যা।
• গ) অণুর বন্ধন কোণের উপর মুক্তজোড় ইলেকট্রনের প্রভাব ব্যাখ্যা।
• ঘ) বিভিন্ন ভৌত অবস্থায় পানির অণুসমূহের মধ্যে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল ব্যাখ্যা।

এইচএসসি পরীক্ষা ২০২১ ৭ম সপ্তাহের রসায়ন ১ম পত্র বিষয়ের অ্যাসাইনমেন্ট এর বাছাইকরা উত্তর

ক) অর্বিটাল অধিক্রমনের ভিত্তিতে সমযােজী বন্ধনের শ্রেণিবিভাগ

ইথাইন অনু গঠনে সিগমা ও পাই বন্ধনের ব্যাখ্যাঃ

এখন আমরা ইথিন অণুর বিস্তৃত কাঠামো আঁকছি যাতে প্রতিটি পরমাণুর মধ্যে বন্ধনের সংখ্যা স্পষ্টভাবে দেখা যায়। আমরা দেখতে পাচ্ছি যে, প্রতিটি পরমাণু কমপক্ষে একটি একক বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত থাকে যা বন্ড হিসাবে গণনা করা হবে এবং বাকিগুলি বন্ধন।

সুতরাং, সিগমা বন্ডের মোট সংখ্যা হল: 3 এবং পাই বন্ডের মোট সংখ্যা হল: 2। তাই ইথিনে 3 সিগমা বন্ড এবং 2 পাই বন্ড রয়েছে। নিচে তার চিত্র দেওয়া হলো-

খ) যৌগের দ্রাব্যতায় যৌগে উপস্থিত মৌলসমূহের পােলারায়নের প্রভাব

ফাজানের নীতি উল্লেখ করে পানিতে সিলভার হ্যালাইডসমূহের দ্রাব্যতার ক্রম ব্যাখ্যাঃ

অ্যানায়নের পোলারায়ন নিঃসন্দেহে আদর্শ আয়নিক যৌগের ধর্ম থেকে বিচ্যুতি। এ কারণে পোলারায়নের পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে আয়নিক যৌগের বিভিন্ন ধর্মের (যেমন, উচ্চ গলনাঙ্ক, উচ্চ স্ফুটনাঙ্ক, উদ্বায়িতা, পানিতে অধিক দ্রবণীয়তা প্রভৃতির) ক্রম হ্রাস ও সমযোজী যৌগের বৈশিষ্ট্যের ক্রম বৃদ্ধি ঘটে। অ্যানায়নের পোলারায়নের পরিমাণ কয়েকটি শর্ত দ্বারা নির্ধারিত হয়। এ সব শর্তকে ফাজানের পোলারায়ন নিয়ম বলা হয়।

এ সব শর্ত হলো-

• (i) ক্যাটায়নের ও অ্যানায়নের চার্জের পরিমাণ যত বেশি হয়,
• (ii) ক্যাটায়নের আকার যত ছোট হয় এবং অ্যানায়নের আকার যত বড় হয়। এছাড়া

• (iii) যে সব ক্যাটায়নের ইলেকট্রন বিন্যাসে ns²np⁶nd^1-10 ইলেকট্রন বিন্যাসে থাকে; সে সব ক্ষেত্রে ns² 2p⁶ এর তুলনায় অ্যানায়নের বিকৃতি বা পোলারায়ন বেশি মাত্রায় ঘটে।

পানিতে সিলভার হ্যালাইডের দ্রবণীয়তা হ্রাস পায়:

আয়নিক যৌগগুলি পানিতে দ্রবণীয়; কিন্তু কোভ্যালেন্ট যৌগগুলি পানিতে কম দ্রবণীয় বা অদ্রবণীয়, যখন আয়নিক যৌগের আয়ন বেশি পোলারাইজড হয়, তখন সেই পোলারাইজড কম্পাউন্ডে কোভ্যালেন্ট প্রপার্টি বৃদ্ধি পায়। অ্যানিয়নের আকার বৃদ্ধির সাথে এটি আরও বেশি পালারাইজড হয়। ফলস্বরূপ সেই যৌগটি পানিতে কম দ্রবণীয় হয়ে যায়। উদারণস্বরূপ AgF, AgCI, AgBr, Agl এর মতো চারটি হ্যালাইড. AgF- এর আয়ন কম পোলারাইজড। কারণ F-আয়ন এর আকার সবচেয়ে ছোট। তাই AgF এর বাকি 3 টি হ্যালাইডের চেয়ে বেশি আয়নিক চরিত্র আছে এবং AgF পানিতে দ্রবণীয়; কিন্তু AgCI, AgBr, AgI হল পানিতে অদ্রবণীয়, কারণ তাদের আয়নগুলি আরও বেশি পোলারাইজড।

গ) অণুর বন্ধন কোণের উপর মুক্তজোড় ইলেকট্রনের প্রভাব

C,N,O এর হাইড্রাইড সমূহ হলো CH₄, NH₃,H₂0। নিচে এদের বন্ধন কোণ ও সংকরায়ন নিয়ে আলোচনা করা হলোঃ

CH4 এর বন্ধন কোণ ও সংকরায়ন

কার্বনের sp³‘সংকর অরবিটাল এবং হাইড্রোজেনের s অরবিটালের মধ্যে মুখোমুখি অধিক্রমণে চারটি (sp³-s) পাই-বন্ধন গঠিত হয়।
C(6) এর ইলেক্ট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ : C(6) 1s^২ 2s² 2p⁴

নিম্নে চিত্রের সাহায্যে sp³‘ অরবিটালের গঠন দেখানো হলো :

মিথেন (CH₄) অণুর গঠনে কার্বন পরমাণুর চারটি sp³‘ সংকর অরবিটালের সাথে চারটি হাইড্রোজেন পরমাণুর অরবিটালের মুখোমুখি অধিক্রমণে চারটি (sp³-s) পাই-বন্ধনের সৃষ্টি হয়।

মিথেন অণুতে কার্বনের sp³’ সংকর অরবিটাল ব্যবহৃত হয় বলে CH₄, অণুর আকৃতি চতুস্তলকীয় হয়। মিথেন অণুতে <HCH = 109.28′ হয়।

NH₃ অণুর সংকরায়ন ও বন্ধন কোণ

H₂0 এর সংকরায়ন ও বন্ধন কোণ

ঘ) বিভিন্ন ভৌত অবস্থায় পানির অণুসমূহের মধ্যে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল

কঠিন, তরল ও বায়বীয় পানির অবস্থান ও হাইড্রোজেন বন্ধনের প্রভাব নিম্নে দেওয়া হলোঃ

হাইড্রোজেন বন্ধনে আবদ্ধ যৌগের ধর্মের উপর হাইড্রোজেন বন্ধনের প্রভাব :

উচ্চ গলনাঙ্ক ও ফুটনাঙ্ক হাইড্রোজেন বন্ধনের কারণে যৌগের গলনাঙ্ক ও ফুটনাঙ্ক অস্বাভাবিকভাবে বৃদ্ধি পায়। পর্যায় তালিকায় 14, 15, 16, 17 নং শ্রেণিভুক্ত মৌলের হাইড্রাইডগুলোর আণবিক ভর বনাম গলনাঙ্ক এবং আণবিক ভর বনাম ফুটনাঙ্ক মেঘ হতে দেখা যায় আণবিক ভর বৃদ্ধির সাথে হাইড্রাইডগুলোর গলনাঙ্ক ও ফুটনাঙ্ক অস্বাভাবিকভাবে বৃদ্ধি পেতে থাকে।

14 তম শ্রেণির হাইড্রাইডসমূহের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক আণবিক ভর বৃদ্ধির সাথে সাথে মোটামুটি রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়। অন্যান্য উপশ্রেণির হাইড্রাইডসমূহ অনুরূপ ধর্ম প্রদর্শন করলেও H2O, NH3, HF এর গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক অনেক বেশি। কারণ এ তিনটি অণুতে হাইড্রোজেন বন্ধন বর্তমান থাকে। NH3 অণুতে হাইড্রোজেন বন্ধন বর্তমান থাকায় গলনাঙ্ক 77.73°C এবং স্ফুটনাংকের মান-33.34°C; কিন্তু PH; অণুতে কোনো হাইড্রোজেন বন্ধন না থাকায় গলনাঙ্ক 132.8°C এবং স্ফুটনাংকের মান 87.7°C ।

HF এর গলনাঙ্ক –83.6°C ও স্ফুটনাঙ্ক 19.5°C হয়। লেখচিত্র থেকে এটিও স্পষ্ট হয় যে, 14 তম শ্রেণির মৌলসমূহের হাইড্রাইডসমূহের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক লেখচিত্রটি বর্ধিত করলে H:O এর গলনাঙ্ক 100°C এবং স্ফুটনাঙ্ক –80°C এর কাছাকাছি মান হওয়াটাই স্বাভাবিক ছিল কিন্তু বাস্তবে এ মান যথাক্রমে 0°C ও 100°C লেখচিত্র হতে দেখা যায় HS এর গলনাঙ্ক 82°C ও ফুটনাঙ্ক 60°C; HTe এর গলনাঙ্ক – 2°C ও স্ফুটনাঙ্ক 49°C এ মান HO এর প্রকৃত মানের সাথে অসামঞ্জস্যপূর্ণ। অনুরূপভাবে NH, ও HF অণুতে হাইড্রোজেন বন্ধনের উপস্থিতির কারণে তাদের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক অন্যান্য যৌগের তুলনায় বেশি।

অর্বিটালের সংকরণ ও রাসায়নিক বন্ধন

কক্ষতাপমাত্রায় H:O তরল অবস্থায় থাকলেও HS এর ভৌত অবস্থা গ্যাসীয় হয়। o ও S পর্যায় সারণির একই গ্রুপ 14 তম গ্রুপের মৌল। তাই এদের হাইড্রাইড যেমন HHO ও HS এর ধর্মে গ্রুপভিত্তিক সাদৃশ্য থাকাটাই খুব স্বাভাবিক। কিন্তু H‚O সাধারণ তাপমাত্রায় তরল হলেও H.S সাধারণ তাপমাত্রায় গ্যাসীয়। এর কারণ HO অণুতে হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে যুক্ত অক্সিজেন পরমাণু অতিশয় তড়িৎ ঋণাত্মক ও আকারে সালফার পরমাণু অপেক্ষা ছোট হওয়ায় H:O অণুতে সমযোজী বন্ধনে অতিমাত্রায় ডাইপোলের সৃষ্টি হয়। বন্ধনে পোলারিটি বা ডাইপোলের ফলে H,O অণুতে হাইড্রোজেন বন্ধনের সৃষ্টি হয়। হাইড্রোজেন বন্ধন সৃষ্টির কারণেই HO অণুসমূহ পরস্পর পরস্পরকে আকৃষ্ট করে সংবদ্ধ আকার ধারণ করে

পানির অণুতে বন্ধন দূরত্ব 1.76 A এবং OH বন্ধন দূরত্ব 1.0Å হয়। বরফ অণুতে প্রতিটি পানির অণু চারটি পানির অণুর সাথে চতুস্তলকীয় গঠন। কাঠামোর মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে। অর্থাৎ বরফ অণুতে কেন্দ্রের পানির অণুটি চতুস্তলকের কেন্দ্রে অবস্থান করে এবং অপর চারটি অণু চতুস্তলকের চারটি শীর্ষ বিন্দুতে অবস্থান করে। অণুতে পরমাণু নিজের দুটি H পরমাণুর সাথে সমযোজী বন্ধনে আবদ্ধ থাকে এবং নিকটতম দুটি পানির অণুর দুটি H পরমাণুর সাথে দুটি H-বন্ধনের মাধ্যমে যুক্ত থাকে। অর্থাৎ H:O অণুর O-পরমাণু সর্বোচ্চ দুটি H-বন্ধন গঠন করতে পারে এবং প্রতিটি H পরমাণু পার্শ্বের HO অণুর সাথে একটি করে H বন্ধন সৃষ্টি করতে পারে। সুতরাং প্রতিটি পানির অণু পার্শ্বের চারটি পানির অণুর সাথে সর্বোচ্চ চারটি করে H-বন্ধন গঠন করতে পারে।

অর্বিটালের সংকরণ ও রাসায়নিক বন্ধন

অপরপক্ষে HS অণুর ক্ষেত্রে সালফার পরমাণু অপেক্ষাকৃত কম তড়িৎ ঋণাত্মক এবং আকারে অক্সিজেন অপেক্ষা বড়। তাই HS অণুতে HS বন্ধনে খুবই সামান্য স্বল্পমাত্রার পোলারায়ন ঘটে। যার ফলে HS অণুসমূহের মধ্যে আর হাইড্রোজেন বন্ধন গঠন করা সম্ভব হয় না। HS পৃথক অণুরূপে গ্যাসীয় অবস্থায় অবস্থান করে। H.S এর গলনাঙ্ক 82°C এবং স্ফুটনাঙ্ক 60°C । হাইড্রোজেন বন্ধনের কারণে পানি দুটি অস্বাভাবিক ধর্ম প্রদর্শন করে থাকে।

প্রথমত তরল পানি অপেক্ষা কঠিন বরফের ঘনত্ব কম, দ্বিতীয়ত বরফকে 0°C থেকে 4°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে আয়তনের সংকোচন ঘটে। অর্থাৎ 4°C তাপমাত্রায় আয়তন সবচেয়ে কম কিন্তু ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি হয়। X-Ray পরীক্ষায় দেখা যায় বরফের এক একটি কেলাসে প্রতিটি অক্সিজেন পরমাণু চারটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে চতুস্তলকীয় গঠন কাঠামো সৃষ্টি করে থাকে। চারটি হাইড্রোজেনের মধ্যে দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু স্বাভাবিক সমযোজী বন্ধনে আবদ্ধ থাকে এবং অপর দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু H বন্ধন দ্বারা অক্সিজেনের সাথে যুক্ত থাকে। জৈব যৌগের ক্ষেত্রের হাইড্রোজেন বন্ধনের উপস্থিতির কারণে গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্কের উপর বিরূপ প্রভাব পরিলক্ষিত হয়।

এই ছিল তোমাদের এইচএসসি পরীক্ষা ২০২১ ৭ম সপ্তাহের রসায়ন ১ম পত্র বিষয়ের অ্যাসাইনমেন্ট এর বাছাইকরা উত্তর- অর্বিটালের সংকরণ ও রাসায়নিক বন্ধন।

আরো দেখুন-

• জৈব যৌগে বন্ধন বিভাজন এবং অ্যারােমেটিক যৌগের প্রস্তুতি ও বিক্রিয়া
• যৌগ গঠনের সময় অষ্টক নিয়ম ও দুই-এর নিয়ম অনুসরণ, এদের গঠন প্রক্রিয়া, পানিতে দ্রাব্যতা এবং বিদ্যুৎ পরিবাহিতা
• সূর্যকে পরিক্রমণকালে পৃথিবীর চারটি অবস্থায় বাংলাদেশের ঋতু পরিবর্তন
• ৯ম শ্রেণি ৫ম সপ্তাহের এ্যাসাইনমেন্ট ২০২১ ইংরেজি, বিজ্ঞান, বাংলাদেশ ও বিশ্বপরিচয়
• সামাজিক জীবনে প্রচলিত চারটি লোকসংস্কৃতির উপাদান চিহ্নিত করা

প্রতি সপ্তাহে সকল স্তরের অ্যাসাইনমেন্ট সংক্রান্ত সকল তথ্য পাওয়ার জন্য বাংলা নোটিশ এর ফেসবুক পেজটি লাইক এবং ফলো করে রাখুন ইউটিউব চ্যানেল সাবস্ক্রাইব করে রাখুন এবং প্লেস্টোর থেকে অ্যান্ড্রয়েড অ্যাপটি ডাউনলোড করে রাখুন।