হুন্ডের নীতি এবং ব্যাখ্যা
হুন্ডের নীতি (Hund’s Rule):
অরবিটালে ইলেকট্রনের চুম্বক শক্তির মানের ওপর ভিত্তি করে সমশক্তি সম্পন্ন অরবিটালসমূহে ইলেকট্রনের বিন্যাসের নিয়ম বিজ্ঞানী হুন্ড কর্তৃক প্রস্তাবিত হয়।
“সমশক্তিসম্পন্ন অরবিটালে ইলেকট্রন প্রথমে একটি একটি করে একমুখী স্পিনে (সর্বোচ্চ অয়ুগ্ম বা বিজোড় অবস্থায়) প্রবেশ করে, অতঃপর প্রাপ্যতা অনুসারে অবশিষ্ট ইলেকট্রন বিপরীতমুখী স্পিনে প্রবেশ করে।”
অর্থাৎ, সমশক্তিসম্পন্ন অরবিটালে ইলেকট্রন পারতপক্ষে জোড়ায়-জোড়ায় প্রবেশ করতে চায় না। কারণ একই মুখী স্পিনের ইলেকট্রনদ্বয় পরস্পরকে বিকর্ষণ করে এবং বিজোড় অবস্থায় পরমাণুর স্থায়িত্ব সবচেয়ে বেশি হয়।
১. নাইট্রোজেন (7N) পরমাণুর ক্ষেত্রে হুন্ডের নীতি ব্যাখ্যা:
N-এর সর্ববহিঃস্থ p উপস্তরে ৩টি ইলেকট্রন বিদ্যমান। p উপস্তর আবার সমশক্তিসম্পন্ন 2px, 2py, এবং 2pz এই ৩টি অরবিটালে বিভক্ত। হুন্ডের নীতি অনুসারে বহিঃস্তরের ৩টি ইলেকট্রন প্রথমে একটি একটি করে একমুখী স্পিনে যথাক্রমে 2px1, 2py1, এবং 2pz1 অরবিটালে প্রবেশ করবে।
২. অক্সিজেন (8O) পরমাণুর ক্ষেত্রে হুন্ডের নীতি ব্যাখ্যা:
আবার O পরমাণুর ক্ষেত্রে দেখা যায়, উহার সর্ববহিঃস্থ p-উপস্তরে ৪টি ইলেকট্রন বিদ্যমান। p উপস্তরটি সমশক্তিসম্পন্ন 2px, 2py, এবং 2pz অরবিটালে বিভক্ত। হুন্ডের নীতি অনুসারে বহিঃস্তরের ৪টি ইলেকট্রনের মধ্যে প্রথমে ৩টি ইলেকট্রন একটি একটি করে একমুখী স্পিনে যথাক্রমে 2px, 2py, এবং 2pz অরবিটালে গমন করবে। এরপর অবশিষ্ট ৪র্থ ইলেকট্রনটি বিপরীতমুখী স্পিনে প্রথম অরবিটালে জোড় গঠন করবে (অর্থাৎ, 2px2 হবে)।
হুন্ডের নীতি (Hund’s Rule) — প্রশ্নোত্তর
প্রশ্ন: হুন্ডের নীতিটি লেখো।
উত্তর: সমশক্তিসম্পন্ন অরবিটালগুলোতে ইলেকট্রন প্রবেশের সময় যতক্ষণ অরবিটাল খালি থাকবে, ততক্ষণ তারা একাকী বা বিজোড় অবস্থায় প্রবেশ করবে এবং এই একাকী ইলেকট্রনগুলোর স্পিন একইমুখী হবে।
প্রশ্ন ১: কোন কোন উপস্তরের ক্ষেত্রে হুন্ডের নীতি প্রযোজ্য নয়?
উত্তর: s উপস্তর বা s অরবিটালের ক্ষেত্রে হুন্ডের নীতি প্রযোজ্য নয় (কারণ s उपস্তরে সমশক্তিসম্পন্ন কোনো উপ-অরবিটাল বা ভাগ থাকে না)।
প্রশ্ন ২: সমশক্তিসম্পন্ন অরবিটাল বা ডিজেনারেট (Degenerate) অরবিটাল কী?
উত্তর: একই উপস্তরের অন্তর্গত সমান শক্তিসম্পন্ন অরবিটালসমূহকে সমশক্তিসম্পন্ন বা ডিজেনারেট অরবিটাল বলে; যেমন— p উপস্তরের তিনটি অরবিটাল 2px, 2py, 2pz।
প্রশ্ন ১: অক্সিজেনের (8O) ইলেকট্রন বিন্যাসে হুন্ডের নীতি কীভাবে কাজ করে? ব্যাখ্যা করো।
হুন্ডের নীতি অনুযায়ী, প্রথমে ৪টি ইলেকট্রনের মধ্যে ৩টি ইলেকট্রন প্রতিটি অরবিটালে একটি করে একমুখী স্পিনে প্রবেশ করবে। এরপর অবশিষ্ট ৪র্থ ইলেকট্রনটি বিপরীত স্পিন নিয়ে প্রথম অরবিটালে জোড় গঠন করবে।
অতএব হুন্ডের নীতি অনুযায়ী অক্সিজেনের সঠিক বিন্যাস: 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1
প্রশ্ন ২: হুন্ডের নীতি অনুসারে কার্বনের (6C) ইলেকট্রন বিন্যাস ব্যাখ্যা করো।
ফলে কার্বনের সঠিক ইলেকট্রন বিন্যাস হবে: C → 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0
অর্থাৎ, কার্বন পরমাণুতে দুটি অয়ুগ্ম বা বিজোড় ইলেকট্রন থাকে।
প্রশ্ন ৩: নাইট্রোজেনের (7N) ইলেকট্রন বিন্যাস হুন্ডের নীতির আলোকে ব্যাখ্যা করো।
তাজাই সঠিক বিন্যাসটি হবে: N → 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz1
প্রশ্ন ৪: নিচের চিত্র দুটির মধ্যে কোনটি সঠিক এবং কেন? (ক) 2px2 2py1 2pz0 (খ) 2px1 2py1 2pz1
কারণ হুন্ডের নিয়ম অনুসারে সমশক্তিসম্পন্ন অরবিটালে ইলেকট্রনগুলো সর্বোচ্চ পরিমাণে বিজোড় বা অয়ুগ্ম অবস্থায় থাকতে চায়। (ক) নং বিন্যাসে একটি অরবিটাল খালি রেখে অন্যটিতে জোড় গঠন করা হয়েছে, যা হুন্ডের নীতির পরিপন্থী। অন্যদিকে (খ) নং বিন্যাসে নিয়ম মেনে সমশক্তিসম্পন্ন অরবিটালে ইলেকট্রনগুলো প্রথমে একটি করে প্রবেশ করেছে, যা সম্পূর্ণরূপে সঠিক।
