ডট-ক্রস কর্মশালা: সমযোজী অণুর গঠন
মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।
শ্রেণিকক্ষের দলগত কাজে শিক্ষক বোর্ডে ডট-ক্রস পদ্ধতিতে সমযোজী অণুর গঠন আঁকতে বললেন। প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রধান উপাদান মিথেন। একটি কার্বন (C) পরমাণুর বহিঃস্থ শক্তিস্তরে ৪টি যোজ্যতা ইলেকট্রন এবং একটি হাইড্রোজেন (H) পরমাণুর বহিঃস্থ স্তরে ১টি ইলেকট্রন রয়েছে। উভয় পরমাণুই নিকটতম নিষ্ক্রিয় গ্যাসের মতো স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাস (কার্বন ৮টি ইলেকট্রন নিয়ে অষ্টক এবং হাইড্রোজেন ২টি নিয়ে দুই-এর নিয়ম) অর্জন করতে চায়। একটি কার্বন পরমাণুর সাথে সমযোজী বন্ধন তৈরি করে স্থিতিশীল মিথেন অণু গঠন করতে কয়টি হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রয়োজন হবে?
১টি কার্বন পরমাণুর (যোজ্যতা ইলেকট্রন ৪) সাথে যুক্ত হয়ে অষ্টক পূর্ণ করতে কয়টি হাইড্রোজেন পরমাণু (যোজ্যতা ইলেকট্রন ১) প্রয়োজন?
- ৪টি: কার্বন ৪টি হাইড্রোজেনের সাথে ৪ জোড়া ইলেকট্রন শেয়ার করে অষ্টক পূর্ণ করে
- ২টি: কার্বনের ২টি শক্তিস্তর থাকায় এটি ২টি হাইড্রোজেনের সাথে যুক্ত হবে
- ১টি: একটি কার্বনের সাথে একটি হাইড্রোজেন ১:১ অনুপাতে যুক্ত হবে
যা বদলাতে পারবে
- প্রথম পরমাণু (ডট): হাইড্রোজেন (H), লিথিয়াম (Li), কার্বন (C), নাইট্রোজেন (N), অক্সিজেন (O), ফ্লোরিন (F), সোডিয়াম (Na), ম্যাগনেসিয়াম (Mg), অ্যালুমিনিয়াম (Al), সিলিকন (Si), ফসফরাস (P), সালফার (S), ক্লোরিন (Cl), পটাশিয়াম (K), ক্যালসিয়াম (Ca), হিলিয়াম (He), নিয়ন (Ne), আর্গন (Ar)
- দ্বিতীয় পরমাণু (ক্রস): হাইড্রোজেন (H), লিথিয়াম (Li), কার্বন (C), নাইট্রোজেন (N), অক্সিজেন (O), ফ্লোরিন (F), সোডিয়াম (Na), ম্যাগনেসিয়াম (Mg), অ্যালুমিনিয়াম (Al), সিলিকন (Si), ফসফরাস (P), সালফার (S), ক্লোরিন (Cl), পটাশিয়াম (K), ক্যালসিয়াম (Ca), হিলিয়াম (He), নিয়ন (Ne), আর্গন (Ar)
- প্রথম পরমাণুর সংখ্যা: ১ থেকে ৪
- দ্বিতীয় পরমাণুর সংখ্যা: ১ থেকে ৪
যা মেপে দেখাবে
- আণবিক সংকেত
- শেয়ারকৃত ইলেকট্রন জোড়
- অষ্টক বা দুই-এর নিয়ম পূর্ণ
- কেন্দ্রীয় পরমাণুর মুক্তজোড় ইলেকট্রন
চালানোর সময় খেয়াল করো
- কার্বনের শেষ স্তরে ৪টি ইলেকট্রন আছে। অষ্টক পূর্ণ করতে আরও ৪টি ইলেকট্রন দরকার। প্রতিটি হাইড্রোজেন ১টি করে ইলেকট্রন দিলে মোট কয়টি হাইড্রোজেন লাগবে?
নিজে করে দেখো
- ১টি কার্বন ও ৪টি হাইড্রোজেন পরমাণু দিয়ে মিথেন (CH₄) অণু গঠন করো।
ইঙ্গিত
প্রথম পরমাণু C এবং দ্বিতীয় পরমাণু H রেখে count_b বাড়িয়ে ৪ করো।
- অ্যামোনিয়া (NH₃) অণু তৈরি করো, যেখানে কেন্দ্রীয় পরমাণুতে ৩ জোড়া বন্ধন ইলেকট্রন এবং ১ জোড়া মুক্তজোড় ইলেকট্রন থাকবে।
ইঙ্গিত
পরমাণু হিসেবে নাইট্রোজেন (N) ও হাইড্রোজেন (H) নির্বাচন করে অনুপাত ১:৩ করো।
- পরমাণুর মধ্যে ৩ জোড়া ইলেকট্রন শেয়ার করে ত্রিবন্ধনযুক্ত (triple bond) একটি স্থিতিশীল অণু গঠন করো।
ইঙ্গিত
দুটি নাইট্রোজেন পরমাণু যুক্ত করো (N₂) অথবা দুটি কার্বন ও দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু যুক্ত করো (C₂H₂)।
ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।
সমযোজী বন্ধনে ডট-ক্রস চিত্র ও অষ্টক নিয়ম
দুটি অধাতু পরমাণু নিজেদের মধ্যে ইলেকট্রন শেয়ার করে সমযোজী বন্ধন তৈরি করে। ডট-ক্রস পদ্ধতিতে একটি পরমাণুর যোজ্যতা ইলেকট্রনকে ডট (•) এবং অন্যটির ইলেকট্রনকে ক্রস (×) দিয়ে দেখানো হয়। কার্বনের সর্ববহিঃস্থ স্তরে ৪টি ইলেকট্রন থাকে। নিকটতম নিষ্ক্রিয় গ্যাস নিয়নের মতো স্থিতিশীল অষ্টক (৮টি ইলেকট্রন) অর্জনের জন্য কার্বনের আরও ৪টি ইলেকট্রন প্রয়োজন। প্রতিটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ১টি ইলেকট্রন থাকে এবং হিলিয়ামের মতো স্থিতিশীল দুই-এর নিয়ম পূর্ণ করতে তার ১টি ইলেকট্রন দরকার। তাই ১টি কার্বন পরমাণু ৪টি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে ৪ জোড়া ইলেকট্রন শেয়ার করে মিথেন (CH₄) অণু গঠন করে। ফলে কার্বনের অষ্টক এবং প্রতিটি হাইড্রোজেনের দুই পূর্ণ হয়।
অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল
কার্বনের ২টি শক্তিস্তর থাকলেও বন্ধন গঠনে ভেতরের স্তরের ইলেকট্রন অংশ নেয় না, কেবল সর্ববহিঃস্থ স্তরের ৪টি যোজ্যতা ইলেকট্রন অংশ নেয়। অষ্টক পূর্ণ করতে কার্বনের ঠিক ৪টি অতিরিক্ত ইলেকট্রন প্রয়োজন, তাই এটি ৪টি হাইড্রোজেনের সাথেই যুক্ত হয়, ১টি বা ২টি নয়।
যেসব ভুল ধারণা হয়
- পরমাণুর শক্তিস্তরের সংখ্যাই তার বন্ধন সংখ্যা নির্ধারণ করে
- যেকোনো দুটি মৌল সবসময় ১:১ অনুপাতে যুক্ত হয়ে যৌগ গঠন করে
বাস্তবে কোথায় দেখা যায়
- রান্না ও সিএনজি যানবাহনের জ্বালানি: বাংলাদেশে বাসাবাড়ির রান্নায় এবং সিএনজি অটোরিকশায় ব্যবহৃত প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রায় ৯৫-৯৯% হলো সমযোজী যৌগ মিথেন (CH₄)।
- ইউরিয়া সার উৎপাদন: ঘোড়াশাল-পলাশ সার কারখানায় বায়ুমণ্ডলের নাইট্রোজেন ও প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে সমযোজী অ্যামোনিয়া (NH₃) সংশ্লেষণ করা হয়, যা কৃষকদের জন্য ইউরিয়া সার তৈরির মূল উপাদান।