Chemistry chapter 5: Chemical Bond

পঞ্চম অধ্যায়

রাসায়নিক বন্ধন

(Chemical Bond)

আমরা জানি, সকল পদার্থই অণু এবং পরমাণু দিয়ে গঠিত। এ পর্যন্ত আবিষ্কৃত $118$টি মৌলের $118$টি ভিন্ন ভিন্ন পরমাণু রয়েছে। এদের মধ্য থেকে এক বা একাধিক মৌলের পরমাণু দিয়েই সকল পদার্থের অণু গঠিত হয়। পদার্থের অণুতে পরমাণুসমূহ এলোমেলো বা বিক্ষিপ্তভাবে থাকে না। পরমাণুসমূহ সুবিন্যস্তভাবে থাকে। যে আকর্ষণ শক্তির মাধ্যমে অণুতে দুটি পরমাণু পরস্পর যুক্ত থাকে তাকে রাসায়নিক বন্ধন বলে। এই বন্ধন বিভিন্ন প্রকার হতে পারে। যেমন—আয়নিক বন্ধন, সমযোজী বন্ধন কিংবা ধাতব বন্ধন। এ অধ্যায়ে আয়নিক, সমযোজী বা ধাতব বন্ধন বিশিষ্ট যৌগের বন্ধন গঠন প্রক্রিয়া ও তাদের ধর্ম নিয়ে আলোচনা করা হবে।

Printed page 83

এ অধ্যায় পাঠ শেষে আমরা

• যোজ্যতা ইলেকট্রনের ধারণা ব্যাখ্যা করতে পারব।
• মৌলের প্রতীক, যৌগমূলকের সংকেত ও এগুলোর যোজনী ব্যবহার করে যৌগের সংকেত লিখতে পারব।
• নিষ্ক্রিয় গ্যাসের স্থিতিশীলতা ব্যাখ্যা করতে পারব।
• অষ্টক ও দুইয়ের নিয়মের ধারণা ব্যাখ্যা করতে পারব।
• রাসায়নিক বন্ধন এবং তা গঠনের কারণ ব্যাখ্যা করতে পারব।
• আয়ন কীভাবে এবং কেন সৃষ্টি হয় তা ব্যাখ্যা করতে পারব।
• আয়নিক বন্ধন গঠনের প্রক্রিয়া বর্ণনা করতে পারব।
• সমযোজী বন্ধন গঠনের প্রক্রিয়া বর্ণনা করতে পারব।
• আয়নিক ও সমযোজী বন্ধনের সাথে গলনাঙ্ক, স্ফুটনাঙ্ক, দ্রাব্যতা, বিদ্যুৎ পরিবাহিতা এবং কেলাস গঠনের ধর্ম ব্যাখ্যা করতে পারব।
• ধাতব বন্ধনের ধারণা ব্যাখ্যা করতে পারব।
• ধাতব বন্ধনের সাহায্যে ধাতুর বিদ্যুৎ পরিবাহিতা ব্যাখ্যা করতে পারব।
• স্থানীয়ভাবে সহজপ্রাপ্য দ্রব্যের মধ্যে আয়নিক ও সমযোজী যৌগ শনাক্ত করতে পারব।

Printed page 84

৫.১ যোজ্যতা ইলেকট্রন (Valence Electrons)

কোনো মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাসে সর্বশেষ কক্ষপথে যে ইলেকট্রন বা ইলেকট্রনসমূহ থাকে তার সংখ্যাকে যোজ্যতা ইলেকট্রন সংখ্যা বলা হয়। যেমন- পটাশিয়াম ও অক্সিজেনের ইলেকট্রন বিন্যাসে সর্বশেষ কক্ষপথে যথাক্রমে $1$টি ও $6$টি করে ইলেকট্রন বিদ্যমান।

Figure: চিত্র ৫.০১: (a) পটাশিয়ামের যোজ্যতা ইলেকট্রন (b) অক্সিজেনের যোজ্যতা ইলেকট্রন

লেবেল: পটাশিয়াম, অক্সিজেন বর্ণনা: দুটি পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস দেখানো হয়েছে। (a) বাম পাশে পটাশিয়াম, একাধিক এককেন্দ্রিক কক্ষপথে ইলেকট্রন সাজানো; সবচেয়ে বাইরের কক্ষপথে একটি ইলেকট্রন। (b) ডান পাশে অক্সিজেন, দুটি কক্ষপথে ইলেকট্রন সাজানো; সবচেয়ে বাইরের কক্ষপথে ছয়টি ইলেকট্রন।

সুতরাং পটাশিয়ামের যোজ্যতা ইলেকট্রন $1$টি এবং অক্সিজেনের যোজ্যতা ইলেকট্রন $6$টি। নিচের তালিকায় কিছু মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস হতে যোজ্যতা ইলেকট্রনের সংখ্যা দেখানো হলো:

টেবিল ৫.০১: মৌলের যোজ্যতা ইলেকট্রন

এখানে নাইট্রোজেন (N) এর K কক্ষপথে $2$টি এবং L কক্ষপথে $5$টি ইলেকট্রন আছে। নাইট্রোজেনের ক্ষেত্রে L কক্ষপথই হলো সর্বশেষ কক্ষপথ। যেহেতু সর্বশেষ কক্ষপথে $5$টি ইলেকট্রন আছে। সুতরাং নাইট্রোজেনের যোজ্যতা ইলেকট্রন আছে $5$টি।

Printed page 85

একক কাজ

শিক্ষার্থীর কাজ : F, P, Cl এবং Ca এর যোজ্যতা ইলেকট্রনের সংখ্যা বের করো।

৫.২ যোজনী বা যোজ্যতা (Valency)

পূর্বেই উল্লেখ করা হয়েছে যে, বিভিন্ন মৌলের পরমাণুসমূহ একে অপরের সাথে সর্বশেষ কক্ষপথের ইলেকট্রন বর্জন, গ্রহণ অথবা ভাগাভাগির মাধ্যমে অণু গঠন করে। অণু গঠনকালে কোনো মৌলের একটি পরমাণুর সাথে অপর একটি মৌলের পরমাণু যুক্ত হওয়ার ক্ষমতাকে যোজনী বা যোজ্যতা বলা হয়।

সাধারণত সব সময় হাইড্রোজেনের যোজনী এক $(1)$ ধরা হয়। কোনো মৌলের একটি পরমাণু যতগুলো H পরমাণু বা Cl পরমাণুর সাথে যুক্ত হতে পারে সেই সংখ্যাই হলো ঐ মৌলের যোজনী বা যোজ্যতা।

হাইড্রোজেনের একটি পরমাণু ক্লোরিনের একটি পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে $\mathrm{HCl}$ অণু গঠিত হয়, তাই ক্লোরিনের যোজনীও $1$ (এক)। আবার অক্সিজেনের একটি পরমাণু হাইড্রোজেনের দুটি পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে $\mathrm{H_2O}$ তৈরি করে, এজন্য অক্সিজেনের যোজনী $2$ (দুই)। একটি Na পরমাণু একটি Cl পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে $\mathrm{NaCl}$ গঠিত হয়। সুতরাং Na এর যোজনী $1$ (এক)।

একটি পরমাণুর সাথে যতটি অক্সিজেন পরমাণু যুক্ত হয় তার সেই সংখ্যার দ্বিগুণ করলে ঐ পরমাণুর যোজনী বা যোজ্যতা হয়। যেমন- ক্যালসিয়াম (Ca) এর একটি পরমাণু একটি অক্সিজেন (O) পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে ক্যালসিয়াম অক্সাইড ($\mathrm{CaO}$) তৈরি করে। এখানে অক্সিজেন পরমাণুর সংখ্যা $1$ এই সংখ্যাকে $2$ দ্বারা গুণ করলে হয় $2$। কাজেই ক্যালসিয়ামের যোজনী $2$।

কিছু কিছু মৌলের একাধিক যোজনী থাকে। কোনো মৌলের একাধিক যোজনী থাকলে সেই মৌলের যোজনীকে পরিবর্তনশীল যোজনী বলা হয়। যেমন- Fe এর পরিবর্তনশীল যোজনী $2$ এবং $3$।

কোনো মৌলের সর্বোচ্চ যোজনী এবং সক্রিয় যোজনীর পার্থক্যকে ঐ মৌলের সুপ্ত যোজনী বলা হয়। যেমন: $\mathrm{FeCl_2}$ যৌগে Fe এর সক্রিয় যোজনী $2$ কিন্তু Fe এর সর্বোচ্চ যোজনী $3$। অতএব $\mathrm{FeCl_2}$ যৌগে Fe এর সুপ্ত যোজনী $3-2=1$। আবার $\mathrm{FeCl_3}$ যৌগে Fe এর সক্রিয় যোজনী $3$ কিন্তু Fe এর সর্বোচ্চ যোজনী $3$, অতএব $\mathrm{FeCl_3}$ যৌগে Fe এর সুপ্ত যোজনী $3 - 3 = 0$।

Printed page 86

টেবিল ৫.০২: বিভিন্ন মৌলের যোজনী

টেবিল ৫.০৩: বিভিন্ন পরমাণুর যোজনী এবং যৌগ

Printed page 87

৫.৩ যৌগমূলক ও তাদের যোজনী (Radicals and Their Valencies)

একাধিক মৌলের কতিপয় পরমাণু বা আয়ন পরস্পরের সাথে মিলিত হয়ে ধনাত্মক বা ঋণাত্মক আধানবিশিষ্ট একটি পরমাণুগুচ্ছ তৈরি করে এবং এটি একটি মৌলের আয়নের ন্যায় আচরণ করে। এ ধরনের পরমাণুগুচ্ছকে যৌগমূলক বলা হয়।

যৌগমূলক ধনাত্মক কিংবা ঋণাত্মক আধানবিশিষ্ট হতে পারে। এদের আধান সংখ্যাই মূলত এদের যোজনী নির্দেশ করে। যেমন- একটি $\mathrm{N}$ পরমাণুর সাথে তিনটি $\mathrm{H}$ পরমাণু ও একটি $\mathrm{H^+}$ যুক্ত হয়ে অ্যামোনিয়াম ($\mathrm{NH_4^+}$) আয়ন নামক যৌগমূলকের সৃষ্টি করে। এর আধান সংখ্যা হলো $+1$ (এক)। সুতরাং এর যোজনীও $1$ (এক)। আধান বা চার্জ ধনাত্মক বা ঋণাত্মক হতে পারে কিন্তু যোজনী শুধু একটি সংখ্যা এর কোনো ধনাত্মক চিহ্ন বা ঋণাত্মক চিহ্ন নেই।

টেবিল ৫.০৪: বিভিন্ন যৌগমূলকের নাম, সংকেত, আধান ও যোজনী