অধ্যায় ৮ ডি এবং এফ ব্লক মৌলসমূহ (অন্তঃপাঠ্য প্রশ্ন-৫)

উত্তর

অক্সাইড এবং ফ্লোরাইড উভয় আয়নই অত্যন্ত তড়িৎঋণাত্মক এবং তাদের আকার খুবই ক্ষুদ্র। এই বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, তারা ধাতুটিকে তার সর্বোচ্চ জারণ অবস্থায় জারিত করতে সক্ষম।

উত্তর

ক্রোমিয়াম (Cr) : ক্রোমিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা 24। নিরপেক্ষ ক্রোমিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস হল $ (Ar)3d^54s^1 $। $ Cr^{2+} $ এর জন্য, আমরা দুটি ইলেকট্রন অপসারণ করি, ফলে পাওয়া যায় $ (Ar)3d^4 $।

আয়রন (Fe) : আয়রনের পারমাণবিক সংখ্যা 26। নিরপেক্ষ আয়রনের ইলেকট্রন বিন্যাস হল $ (Ar)3d^64s^2 $। $ Fe^{2+} $ এর জন্য, আমরা দুটি ইলেকট্রন অপসারণ করি, ফলে পাওয়া যায় $ (Ar)3d^6 $।

যখন $ Cr^{2+} $, $ Cr^{3+} $ এ জারিত হয়, তখন এটি $ (Ar)3d^4 $ থেকে $ (Ar)3d^3 $ তে পরিবর্তিত হয়। $ 3d^3 $ বিন্যাসটি স্থিতিশীল কারণ এটির একটি অর্ধ-পূর্ণ $ t_2g $ উপশেল রয়েছে। যখন $ Fe^{2+} $, $ Fe^{3+} $ এ জারিত হয়, তখন এটি $ (Ar)3d^6 $ থেকে $ (Ar)3d^5 $ তে পরিবর্তিত হয়। $ 3d^5 $ বিন্যাসটিও এর অর্ধ-পূর্ণ প্রকৃতির কারণে স্থিতিশীল।

যদিও $ Cr^{3+} $ এবং $ Fe^{3+} $ উভয়ই স্থিতিশীল, $ Cr^{3+} $ এর অর্ধ-পূর্ণ $ t_2g $ বিন্যাস $ Fe^{3+} $ এর তুলনায় অতিরিক্ত স্থিতিশীলতা প্রদান করে।

একটি শক্তিশালী বিজারক হল এমন একটি যা আরও সহজে ইলেকট্রন হারায় (জারিত হয়)। $ Cr^{2+} $ এর $ Cr^{3+} $ এ জারিত হওয়ার প্রবণতা বেশি, কারণ প্রাপ্ত অর্ধ-পূর্ণ $ t_2g $ বিন্যাসের স্থিতিশীলতা। বিপরীতে, $ Fe^{2+} $ তুলনামূলকভাবে বেশি স্থিতিশীল এবং তত সহজে জারিত হয় না।

সুতরাং, $ Cr^{2+} $ হল $ Fe^{2+} $ এর চেয়ে শক্তিশালী বিজারক কারণ এটি আরও সহজে $ Cr^{3+} $ এ জারিত হয়, যার একটি স্থিতিশীল অর্ধ-পূর্ণ ইলেকট্রনীয় বিন্যাস রয়েছে।