মৌলসমূহের শ্রেণিবিভাগ ও পর্যায়বৃত্ত ধর্ম

(ক) ইলেক্ট্রন বিন্যাসের ভিত্তিতে পর্যায় সারনির শ্রেনীবিভাগ বর্ণনা।

=>

ইলেক্ট্রন বিন্যাস এর উপর ভিত্তি করে পর্যায় সারনির  মৌলগুলোকে চারভাগে ভাগ করা হয়। যেমন:s- ব্লক, p-ব্লক,d-ব্লক, f-ব্লক মৌল।নিচে এদের সংক্ষিপ্ত বর্ণনা উল্লেখ করা হলো।

(1)s-ব্লক মৌল:- যেসকল পরমানুর সর্বশেষ ইলেক্ট্রনটি s-অরবিটালে প্রবেশ করে, তাকে s-ব্লক মৌল বলে।যেমন: H,He,Be,Mg ইত্যাদি। s-ব্লকে সর্বমোট 14 টি মৌল আছে। s-ব্লক মৌলসমূহ দুই ধরনের যথাঃ-

(I)ক্ষার ধাতু:- s-ব্লক মৌলসমূহের মধ্যে যাদের সর্ববহিঃস্থ স্তরের ইলেক্ট্রন বিন্যাস ns1 ধরনের , তাদেরকে ক্ষার ধাতু বলে।

যেমন:Li,Na,K,Rb,Cs। এরা পানির সাতে বিক্রিয়ার ক্ষার উৎপন্ন করে।

2Na+H2OH NaOH+H2   

(II) মৃৎক্ষার ধাতু: s-ব্লক মৌলসমূহের  মধ্যে যাদের সর্ববহিঃস্থ স্তরের ইলেক্ট্রন বিন্যাস ns2 ধরনের ,তাদেরকে ক্ষার ধাতু বলে। যেমনঃ Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra। এরা পানির সাথে বিক্রিয়ার ক্ষারক উৎপন্ন করে।

Cao+H2O Ca(OH)2

(2) P-ব্লক মৌলঃ যেসকল পরমানুর ইলেক্ট্রন বিন্যাসে সর্বশেষ ইলেক্ট্রনটি P-অরবিটালে প্রবেশ করে, তাকে P-ব্লক মৌল বলে। এদের সর্ববহিঃস্থ স্তর এর গঠন :

ns2 np1-6 যেমনঃ

13A11s22s22p63s23p1

পর্যায় সারণির গ্রুপ 13 থেকে 18 পর্যন্ত 32 টি মৌল P-ব্লক মৌল।

(3) d-ব্লক মৌল: যেসকল পরমানুর ইলেক্ট্রন বিন্যাসে সর্বশেষ ইলেক্ট্রনটি d- অরবিটলে প্রবেশ করে, তাকে d-ব্লক মৌল বলে। এদের বহিঃস্থ স্তর গঠন:

(n-1)d1-10ns2

3-12 পর্যন্ত 10 টি গ্রুপের মোট 41 টি মৌল d-ব্লক মৌল। আবার d-ব্লক মৌলসমূহের এর মধ্যে যাদের ইলেক্ট্রন বিন্যাসে d- অরবিটালে d1থেকে d9 কাঠামো থাকে তাদেরকে অবস্থান্তর মৌল বলে।4-10 পর্যন্ত গ্রুপের মৌলসমূহ অবস্থান্তর মৌল এবং এদের ইলেক্ট্রন বিন্যাস (n-1)d1-9ns0

(4) f-ব্লক মৌল: যে সকল মৌলের ইলেক্ট্রন বিন্যাসের সর্বশেষ ইলেক্ট্রনটি f- অরবিটালে প্রবেশ করে তাকে f- ব্লক মৌল বলে। একে আন্তঃ অবস্থান্তর মৌল ও বলা হয়। f-ব্লক মৌল 30 টি f-ব্লক মৌলের ক্ষেত্রে সাধারণ ইলেক্ট্রন বিন্যাস হলো: (n-2)f1-14(N-2)d0-2 ns1-2

f- ব্লককে ল্যাস্থানাইড সিরিজ [La(57)-Lu(71)] ও থ্যক্টিনাইড সিরিজ [Ac 89-La(103)]এই দুই ভাগে করা হয়।La(57),Ac(89),Th(90)বাদ দিলে d- ব্লকে মৌলসংখ্যা হয় 27টি।

(খ) পর্যায় সারণির একই পর্যায়ের মৌল সমূহের আয়নিকরণ শক্তির পরির্বতন ব্যাখ্যা 

=>গ্যাসীয় অবস্থায় এক মৌল বিচ্ছিন্ন পরমানু থেকে এক মৌল ইলেক্ট্রন অপসারণ করে এক মৌল ধনাত্নক আয়নে পরিণত করতে যে শক্তির প্রয়োজন তাকে আয়নী করণ শক্তি বলে।কোনো মৌলের তড়িৎ ঋনাত্নকতা বেশি হলে বহিস্থ স্তর থেকে একটি ইলেক্ট্রন অপসারণ করতে বেশি শক্তির প্রয়োজন।আবার, কোনো মৌলের ঋনাত্নকতা কম হলে বহিঃস্থ কক্ষপথ হতে ইলেক্ট্রন অপসারণ করতে কম প্রয়োজন। যেমন:

Mg(g)Mg++e- ∆H=738kjmo1-1

আয়নীকরণ শক্তিকে Ev এককে kcalmo1-1

বা kjmo1-1 এককে প্রকাশ করা হয়।

আয়নীকরণ শক্তি ও গ্রুপভিাত্তক সম্পর্ক: কোনো পর্যায়ের বাম থেকে ডান দিকে অগ্রসর হলে পারমানবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে কেন্দ্রে ধনাত্নক চাজ সংখ্যা বৃদ্ধি পায় এবং বহিঃস্থ স্তরে ঋনাত্নক ইলেক্ট্রন সংখ্যা বৃদ্ধি পায় , কিন্তু স্তর বৃদ্ধি পায় না। যে কোনো পর্যায় (দু-একটি ব্যাতিক্রম ছাড়া) বাম থেকে ডান দিকে অগ্রসর হলে আয়নীকরণ শক্তির মান বৃদ্ধি পায়। আয়নীকরণ শক্তি ইলেক্ট্রন বিন্যাসের উপর নির্ভরশীল।এতে ব্যাতিক্রমত্ত দেখা যায়। যেমন: দ্বিতীয় পর্যায়ের মৌলগুলোর জন্য B এর আয়নীকরণ বিভব Be অপেক্ষা কম।এদের ইলেক্ট্রন বিন্যাস হলো:

4Be1s22s2, 5B1s22s22p1

B এর ইলেক্ট্রন বিন্যাসে 2p অরবিটাল পূর্ণ নয় এবং অস্থায়ী । এ কারণে B পরমানুর বহিঃস্থ কক্ষপথ থেকে ইলেক্ট্রন অপসারণ করতে কম শক্তি প্রেয়োজন। আবার Be এর 2s অরবিটাল পূর্ণ এবং স্থায়ী । এজন্য Be এর বহিঃস্থ কক্ষপথ থেকে ইলেক্ট্রন অপসারণ করতে বেশি শক্তির প্রয়োজন।তাই B এর আয়নীকরণ বিভব Be অপেক্ষা কম। তাই 2য় পর্যায়ে B ও Be আয়নীকরণ শক্তি ব্যাতিক্রম।

(গ) পর্যায় সারণির একই শ্রেণিতে মৌল সমূহের ইলেক্ট্রন অ্যাসক্তির পরিবর্তন ব্যাখ্যা।

অসীম দূরত্ব থেকে গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের 1 মৌল পরমানুর সর্ববহিঃস্থ স্তর 1 মৌল ইলেক্ট্রন গ্রহণ করে,1 মৌল ঋনাত্নক আয়নে পরিণত করতে যে পরিমাণ শক্তি র্নিগত হয় ,তাকে ঐ মৌলের ইলেক্ট্রন আসক্তি বলে। যেমন:F(g)+e-F(g); ∆H=-333Kjmol-1 1mol 1mol 1mol

ইলেক্ট্রন আসক্তি একটি পর্যায়বৃত্ত ধর্ম । পর্যায়সারণিতে একাই পর্যায়ে বাম দিকে হতে ডান দিকে ইলেক্ট্রন আসক্তি ক্রমাশ বৃদ্ধি পায়। আবার পর্যায় সারণির একই গ্রুপের মৌলগুলোর জন্য ইলেক্ট্রন আসক্তি উপর হতে নিচের দিকে কমতে থাকে। কারণ গ্রুপে ইপর থেকে নিচের দিকে গেলে নিউক্লিয়াস হতে সর্ববহিঃস্থ স্তর এর দূরত্ব বেড়ে যায়। একই গ্রুপের উপর থেকে নিচের দিকে একটি করে নতুন শক্তিস্তর যুক্ত হয়। ফলে নিউক্লিয়াস হতে বহিঃস্থ স্তর অনেক দূরে চলে যায় এবং নিউক্লিয়াসের প্রতি ইলেক্ট্রনের আর্কশণ কম হয়।

গ্রুপ-V11A এর মৌলগুলোকে ইলেক্ট্রন আসক্তির ক্রম অনুসারে সাজালে 

Ci>F>Br>I 

এ ক্ষেত্রে ম্যেলে ইলেক্ট্রন আসক্তির ক্রমে ব্যতিক্রম লক্ষ্য করা যায় । তা হচ্ছে F এর ইলেক্ট্রন আসক্তির ক্লোরিন অপেক্ষা কম।কারণ  F এর আকার ছোট এবং এর ২য় শক্তিস্তরে ৭টি ইলেক্ট্রন থাকায় ইলেক্ট্রন ঘনত্ব খুব বেশি । অন্য e- কে আর্কষণ করতে গেলে নবাগত e- এর বির্কষণ হয়। ফলে ইলেক্ট্রন আশক্তি কম হয়।অন্যদিকে Ci ৩য় পর্যায়ের মৌল বলে আবার বড়। ফলে ৩য় শক্তিস্তরে ৭টি e-থাকায় তেমন বির্কষণ হয় না।অন্য e- কে সহজেই আর্কষণ করতে পারে। তাই Ci এর ইলেক্ট্রন আসক্তি Fi অপেক্ষা বেশি।

(ঘ) মৌলের তড়িৎ ঋনাত্নকতার উপর বিভিন্ন নিয়ামকের প্রভাব ব্যাখ্যা।

কোনো অনুতে অবস্থীত দুটি পরমানুর মধ্যে শেয়ারকৃত ইলেক্ট্রন যুগলকে একটি পরমানুর নিজ দিকে আর্কষণ করার ক্ষমতাকে তড়িৎ ঋনাত্নকতা বলে। যেমন:Hci অনুতে শেয়ারকৃত ইলেক্ট্রন যুগল ci এর তড়িৎ ঋনাত্নকতা পরমানুর আকার ,নিউক্লিয়ার চার্জ ও বহিঃস্থ শক্তিস্তরের ইলেক্ট্রনীয় কাঠামোর উপর নির্ভর করে। নিচে তা ব্যাখ্যা দেওয়া হলো :-

(১) পরমানুর আকার:পরমানুর আকার যত ছোট নিউক্লিয়ামের আর্কষণ ইলেক্ট্রন এর উপর তত বেশি। ফলে তড়িৎ ঋনাত্নকতার মানত্ত বেশি হয়।পর্যায়ে বাম থেকে ডান দিকে পরমানবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে নিউক্লিয়ার চার্জ বৃদ্ধি পায়। ফলে পারমানবিক ব্যাসাধ ক্রমান্তয়ে হ্রাস পায়।নিউক্লিয়াস থেকে  বহিঃস্থ স্তরের দূরত্ব কমে যায় এবং নিউক্লিয়ামের দিকে ইলেক্ট্রনের আর্কষণ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। এজন্য তড়িৎ ঋনাত্নকতার মানত্ত বৃদ্ধি পায়। ২য় পর্যায়ের তড়িৎ ঋনাত্নকতার ক্রম-Li<Be<B<C<N<O<F।আবার ৩য় পর্যায়ের মৌলগুলোর তড়িৎ ঋনাত্নকতার ক্রম-Mg<Al<Si<Na<P<S<Cl

(২) নিউক্লিয় চার্জ: কক্ষপথ সংখ্যা একাই থাকলে মৌলের পারমানবিক সংখ্যা বাড়লে তড়িৎ ঋনাত্নকতা বাড়ে।যেমন:1.8,1.48,1.95,হলো Fe,Fe2+,Fe3+এর ক্রম তড়িৎ ঋনাত্নকতা।

(৩)পরমানুর কক্ষসংখ্যা:পরমানুর নিউক্লিয়াস ও বহিঃস্থ স্তরের মধ্যে মূল্যসংখ্যা বেশি হলে ,তড়িৎ ঋনাত্নকতার মান বেশি হয় না। যেমন: গ্রুপ-V11 B এর মৌলগুলোর তড়িৎ ঋনাত্নকতা ক্রমশ কমতে থাকে।