Another Explanation (5):
একই ধাতুর বিভিন্ন ক্যাটায়নের আকার: চার্জের প্রভাব ⚛️
কোনো পরমাণু যখন ইলেকট্রন ত্যাগ করে ক্যাটায়নে পরিণত হয়, তখন তার আকার পরিবর্তিত হয়। একই ধাতুর বিভিন্ন ক্যাটায়নের আকার তাদের চার্জের ওপর কিভাবে নির্ভর করে, তা নিচে আলোচনা করা হলো:
চার্জ ও আকারের সম্পর্ক 📏
সাধারণভাবে, একই ধাতুর ক্যাটায়নের ক্ষেত্রে চার্জের পরিমাণ যত বাড়ে, আকার তত ছোট হতে থাকে। এর কারণগুলো হলো:
-
নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বৃদ্ধি: চার্জ বাড়লে নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক চার্জের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়। এর ফলে ইলেকট্রনগুলোর ওপর নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ force বাড়ে।
উদাহরণ: 🧪 Fe2+ এর চেয়ে Fe3+ এর আকার ছোট, কারণ Fe3+ এর নিউক্লিয়াস ইলেকট্রনগুলোকে বেশি শক্তিশালীভাবে আকর্ষণ করে।
-
ইলেকট্রন সংখ্যা হ্রাস: ক্যাটায়ন তৈরির সময় পরমাণু থেকে ইলেকট্রন অপসারিত হয়। চার্জ যত বাড়বে, তত বেশি ইলেকট্রন অপসারিত হবে। ফলে ইলেকট্রন-ইলেকট্রন বিকর্ষণ কমে যায় এবং আকার ছোট হয়ে যায়।
বিষয়টি ভালোভাবে বুঝতে নিচের টেবিলটি দেখুন।
-
কার্যকরী নিউক্লীয় চার্জ বৃদ্ধি(Zeff): ইলেকট্রন সংখ্যা কমার ফলে নিউক্লিয়াসের চার্জ ইলেকট্রনগুলোর উপর বেশি কার্যকরভাবে কাজ করে।
উদাহরণ ছকের মাধ্যমে 📊
| ক্যাটায়ন |
চার্জ |
আকার (pm) |
বৈশিষ্ট্য |
| Na+ |
+1 |
102 |
তুলনামূলকভাবে বড় |
| Mg2+ |
+2 |
72 |
Na+ থেকে ছোট |
| Al3+ |
+3 |
53.5 |
সবচেয়ে ছোট |
| Fe2+ |
+2 |
78 |
Fe3+থেকে বড় |
| Fe3+ |
+3 |
64.5 |
Fe2+থেকে ছোট |
গুরুত্বপূর্ণ বিষয় 🤔
-
চার্জ বৃদ্ধির সাথে সাথে ক্যাটায়নের আকার ছোট হওয়ার বিষয়টি মূলত একই পরমাণুর বিভিন্ন আয়নের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য।
-
বিভিন্ন পরমাণুর ক্যাটায়নের আকারের তুলনা করার সময় অন্যান্য বিষয়, যেমন - পারমাণবিক সংখ্যা, ইলেকট্রন বিন্যাস ইত্যাদি বিবেচনা করতে হয়।
-
এই কারণে পর্যায় সারণীতে বাম থেকে ডানে গেলে ক্যাটায়নের আকার ছোট হয়।
সারসংক্ষেপ 📝
সুতরাং, "একই ধাতুর বিভিন্ন ক্যাটায়নের আকার এদের চার্জ সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়" - এই উক্তিটি সঠিক। ক্যাটায়নের চার্জ বাড়লে নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বৃদ্ধি পায় এবং ইলেকট্রন সংখ্যা হ্রাস পায়, যার ফলে আকার ছোট হয়ে যায়। 🥳
আরও কিছু তথ্য
আয়নীয় যৌগ গঠনের ক্ষেত্রে ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের আকারের পার্থক্য গুরুত্বপূর্ণ।