সংকর অরবিটাল এবং সংকর অরবিটালের সাহায্যে বিভিন্ন যৌগের আকৃতি ব্যাখ্যা-Hybrid Orbitals and Molecular Geometry

 সংকর অরবিটাল এবং সংকর অরবিটালের সাহায্যে বিভিন্ন যৌগের আকৃতি ব্যাখ্যা-Hybrid Orbitals and Molecular Geometry

সংকর অরবিটালঃ বিক্রিয়ায় অংশ গ্রহন করার সময় কোন পরমাণুর সর্বশেষ কক্ষপথ বা যোজনী স্তরের একাধিক অরবিটাল মিশ্রিত হয়ে সমশক্তি সম্পন্ন একাধিক অরবিটাল গঠিত হওয়ার প্রক্রিয়াকে সংকরণ বলে এবং নতুন উৎপন্ন অরবিটাল গুলোকে সংকর অরবিটাল বলে। সংকর অরবিটাল কে `\Psi` দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

স্বাভাবিক অবস্থায় কোন পরমাণুর অরবিটালের সংকরণ ঘটেনা। শুধু মাত্র বিক্রিয়ায় অংশগ্রহন করার পূর্বমূহুর্তে এই সংকরণ ঘটে। কেবল মাত্র ঐ সকল অরবিটালের  সংকরণ হয় যারা বিক্রিয়ার সময় সিগমা বন্ধন গঠন করতে সক্ষম। এই সংকরণে নিঃসঙ্গ ইলেক্ট্রন ধারনকারী অরবিটাল ও অংশগ্রহন করে। সংকরণের পর উৎপন্ন সংকর অরবিটালের বিন্যাস ও কাঠামোর উপর নির্ভর করে গঠিত যৌগের আকার কেমন হবে।

সাধারনত ৭ ধরনের সংকরণ দেখা যায়। যথাঃ

১. `sp`  : যেখানে ১ টি `s` অরবিটাল ও ১ টি `p` অরবিটাল মিশ্রিত হয়ে ২সংকর অরবিটাল গঠন করে।

২. `sp^2`  : যেখানে ১ টি `s` অরবিটাল ও ২ টি `p` অরবিটাল মিশ্রিত হয়ে ৩ টি সংকর অরবিটাল গঠন করে।

৩. `sp^3`  : যেখানে ১ টি `s` অরবিটাল ও ৩ টি `p` অরবিটাল মিশ্রিত হয়ে ৪ টি  সংকর অরবিটাল গঠন করে।

৪. `sp^3d`  : যেখানে ১ টি `s` অরবিটাল , ৩ টি `p` অরবিটাল ও ১ টি `d` অরবিটাল  মিশ্রিত হয়ে ৫ টি সংকর অরবিটাল গঠন করে।

৫. `sp^3d^2`  : যেখানে ১ টি `s` অরবিটাল,৩ টি `p` অরবিটাল ও ২ টি `d` অরবিটাল মিশ্রিত হয়ে ৬ টি সংকর অরবিটাল গঠন করে।

৬. `sp^3d^3`  : যেখানে ১ টি `s` অরবিটাল ও ৩ টি `p` অরবিটাল ও ৩ টি `d` অরবিটাল মিশ্রিত হয়ে ৭ টি সংকর অরবিটাল গঠন করে।

সংকরণ ব্যাখ্যাঃ

`sp` সংকরণঃ যখন যোজ্যতা স্তরে একটি মাত্র `s` অরবিটাল এবং একটই মাত্র `p` অরবিটাল থাকে তখন `sp` সংকরণ ঘটে। আমরা জানি `s` অরবিটালের আকৃতি বৃত্তাকার এবং `p` অরবিটালের আকৃতি ডাম্বেল আকার। এখন একটি `s` এবং একটি `p` অরবিটাল মিশ্রিত হয়ে  দুটি লুপ আকৃতির এবং সরলরৈখিক সংকর অরবিটাল গঠন করবে । যেহেতু  এই সংকরণে সমান সংখ্য্যক `s` অরবিটাল এবং `p` অরবিটাল অংশ গ্রহন করে তাই এই সংকর অরবিটালে `50%  s` চরিত্র এবং `50% p` চরিত্র দেখা যাবে। উৎপন্ন সংকর অরবিটাল গুলো সরল রেখায় অবস্থান করে বিধায় এরা যে যৌগ গঠন করবে তাদের গঠন ও সরলরৈখিক হবে।

Image source-Google || Image by-www.chemistry.stackexchange.com

`sp` সংকরণের সাহায্যে `BeCl_2` এর গঠন ব্যাখ্যাঃ 

`Be(4) \rightarrow 1s^2 2s^2 2p_x ^0 2p_y ^0 2p_z ^0`

`Be^* (4) \rightarrow 1s^2 2s^2 2p_x ^1 2p_y ^0 2p_z ^0`

`Cl(17) \rightarrow 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p_x ^2 3p_y ^2 3p_z ^1`

Image source-Google || Image by-www.adichemistry.com

 

উপরের ইলেক্ট্রন বিন্যাসে দেখা যাচ্ছে `Be` এর সর্বশেষ শক্তিস্তরে(যোজ্যতা স্তর) `s` অরবিটালে `2` টি ইলেক্ট্রন রয়েছে এবং `p` অরবিতাল খালি। বিক্রিয়ার পূর্বমূহুর্তে উত্তেজিত অবস্থায় `s` অরবিটাল হতে একটি ইলেক্ট্রন `p` অরবিটালে প্রবেশ করে ফলে একটি `2s^1` এবং একটি `2p_x ^1` অরবিটাল সংকরিত হয়ে দুটি `sp` সংকর অরবিটাল গঠন করে( `2p_y` এবং `2p_z` অরবিটাল দুটি ইলেক্ট্রন শুন্য থাকায় এরা সংকরণে অংশ গ্রহন করতে পারেনা) যারা সরল রেখায় অবস্থান করে।  উৎপন্ন এ দুটি সংকর অরবিটাল দুটি দুই পাশে দুটি `Cl` পরমাণুর সাথে একটি করে ইলেক্ট্রন শেয়ারের মাধ্যমে দুটি  সিগমা সমযোজী বন্ধন গঠন করে। যেহেতু সংকর অরবিটাল দুটি সরল রেখায় অবস্থিত তাই `BeCl_2` এর গঠন সরলরৈখিক এবং বন্ধনকোন  `180^o` ।