Al3+ লুইস স্ট্রাকচার, জ্যামিতি: 17টি তথ্য আপনার জানা উচিত

Al3+ হল অ্যালুমিনিয়ামের একটি ক্যাটেশন যাতে সাধারণ বাস্তব অ্যালুমিনিয়াম ধাতুর চেয়ে কম ইলেকট্রন থাকে।

নিবন্ধে আমরা Al3+ লুইস কাঠামো সম্পর্কে শিখছি। অ্যালুমিনিয়াম 13-এর অন্তর্গত ধাতুth পর্যায় সারণির গ্রুপ। এর মানে আল এর বাইরের ভ্যালেন্স শেলে তিনটি ইলেকট্রন রয়েছে। Al3+ আয়ন আল ধাতু থেকে তিনটি ইলেকট্রন হ্রাস দ্বারা উত্পাদিত হয়। আসুন বিস্তারিত Al3+ গঠন, জ্যামিতি এবং এর বিভিন্ন তথ্য নিয়ে আলোচনা করি।

কিভাবে Al3+ লুইস কাঠামো আঁকতে হয়?

অ্যালুমিনিয়াম ধাতুটি পর্যায় সারণীর ত্রয়োদশ গ্রুপের অন্তর্গত, যা এর বাইরের ভ্যালেন্স শেলটিতে তিনটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের উপস্থিতি নিশ্চিত করে। অ্যালুমিনিয়াম ধাতুর পারমাণবিক সংখ্যা 13। এইভাবে অ্যালুমিনিয়াম ধাতুতে 13টি ইলেকট্রন রয়েছে। আল ধাতুর জন্য ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন নিম্নরূপ:

আল (13)- 1সে2, 2 এর দশক2, 2 পি6, 3 এর দশক2, 3 পি1 অথবা [নেই]10 3s2 3p1

Al3+ আয়ন অ্যালুমিনিয়াম ধাতুতে ইলেকট্রন হ্রাস দ্বারা উত্পাদিত হয়, তাই Al3+ আয়নে মাত্র দশটি ইলেকট্রন থাকে এবং এর বাইরের শেল নিয়নের মতো। এইভাবে, এটির Al10+ আয়নে মোট 3টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে। সুতরাং, Al3+ আয়নের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন নিম্নরূপ:

Al3+ (10) – 1s2, 2 এর দশক2, 2 পি6 অথবা [নেই]10 3s1

আল ধাতু দ্বারা তিনটি ইলেকট্রন ক্ষতি বা দান করার কারণে, ট্রাইপজিটিভ (3+) চার্জ আল ধাতুতে তৈরি হয়। সুতরাং আল ধাতুটি 3+ চার্জ সহ বর্গাকার বন্ধনীর নীচে দেখায়। আসলে Al3+ শুধুমাত্র লুইস চিহ্ন দেখায় কিন্তু Al3+ লুইস কাঠামো আঁকা সম্ভব নয় কারণ আল শুধুমাত্র একটি পরমাণু।

Al3+ ভ্যালেন্স ইলেকট্রন

Al3+ আয়নে মোট আটটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে। আল পরমাণুর মোট 13টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে যা থেকে এটি 3টি ইলেকট্রন দান করে Al3+ ট্রাইপজিটিভ আয়ন গঠন করে। যেমন, আল পরমাণু 13 এর অন্তর্গতth পর্যায় সারণির গ্রুপ তাই এর ভ্যালেন্স শেলে 3 টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে। কিন্তু Al3+ আয়নে এর তিনটি কম ইলেকট্রন আছে, তাই নিচের চিত্রে দেখানো Al3+ আয়নে মোট দশটি ইলেকট্রন রয়েছে:

al3+ লুইস কাঠামো
Al3+ এ ভ্যালেন্স ইলেকট্রন

Al3+ লুইস গঠন আনুষ্ঠানিক চার্জ

lewsi কাঠামোর যে কোনো উপাদানে আনুষ্ঠানিক চার্জ গণনা করতে আমাদের একটি সূত্র আছে:

আনুষ্ঠানিক চার্জ = (ভ্যালেন্স ইলেকট্রন - নন-বন্ডিং ইলেকট্রন - ½ বন্ধন ইলেকট্রন)

Al3+ আয়ন আনুষ্ঠানিক চার্জ গণনা নিম্নরূপ:

অ্যালুমিনিয়াম পরমাণু: অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর উপর ভ্যালেন্স ইলেকট্রন = 08

                            অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর উপর বন্ধনহীন ইলেকট্রন = 03

                            অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর সাথে ইলেকট্রন বন্ধন = 00

অ্যালুমিনিয়াম আল পরমাণুর আনুষ্ঠানিক চার্জ হল = (08 – 08 – 0/2)          

সুতরাং, অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর এটিতে শূন্য আনুষ্ঠানিক চার্জ রয়েছে।

প্রকৃতপক্ষে, কোনো একক পরমাণু অ্যানিয়ন বা ক্যাটেশনের আনুষ্ঠানিক চার্জ গণনা করা সম্ভব নয় কারণ এতে কোনো বন্ধন নেই এবং নন-বন্ধিং ইলেকট্রন এতে উপস্থিত থাকে।

Al3+ লুইস স্ট্রাকচার অক্টেট নিয়ম

অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুতে মোট 13টি ইলেকট্রন রয়েছে এবং তাই 3টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে। সুতরাং যে আল ধাতুটির শেষ শেলটিতে মাত্র 3টি ইলেক্ট্রন রয়েছে তার অসম্পূর্ণ অক্টেট রয়েছে। একইভাবে, Al3+ আয়নে মোট 10টি ইলেকট্রন রয়েছে, তাই 8টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে। যেহেতু Al3+ আয়নের ভ্যালেন্স শেল কক্ষপথে আটটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে, তাই Al3+ আয়নের একটি সম্পূর্ণ অক্টেট রয়েছে।

Al3+ লুইস গঠন একাকী জোড়া

Al3+ আয়নে মোট 10টি ইলেকট্রন রয়েছে এবং এর ভ্যালেন্স শেলটিতে 8টি ইলেকট্রন রয়েছে। মানে এতে মোট আটটি নন-বন্ডিং ইলেকট্রন রয়েছে অর্থাৎ আটটি ইলেকট্রন অন্যান্য উপাদান বা পরমাণুর সাথে ভাগ বা বন্ধনের জন্য Al3+ আয়নে উপলব্ধ।

সুতরাং, যদি আমরা দুটি ইলেকট্রনকে যুক্ত করি যাতে তারা অন্যান্য উপাদান বা পরমাণুর সাথে বন্ধন এবং ভাগ করার জন্য ইলেকট্রন জোড়া তৈরি করে। এতে আমরা মোট চার জোড়া নন-বন্ডিং ইলেকট্রন পাব। এইভাবে, Al3+ লুইস স্ট্রাকচার বা আয়নের মোট চারটি একা জোড়া আছে এতে উপস্থিত ইলেকট্রন।

Al3+ একটি আয়ন?

হ্যাঁ Al3+ প্রকৃতিতে একটি আয়ন অর্থাৎ ক্যাটেশন। যেহেতু আল পরমাণু 13 এর অন্তর্গতth পর্যায় সারণির গ্রুপ এবং এতে তিনটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন সহ মোট তেরোটি ইলেকট্রন রয়েছে। সুতরাং, তিনটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন অন্যান্য পরমাণু বা উপাদানগুলির সাথে ভাগ বা বন্ধনের জন্য উপলব্ধ। যদি আল পরমাণু তার তিনটি বাইরের শেল ভ্যালেন্স ইলেকট্রন অন্য পরমাণুকে দান করে, তবে এটি মাত্র দশটি ইলেকট্রনের সাথে থাকবে।

আল পরমাণু এটিকে তিনটি ইলেকট্রন হারানোর সাথে সাথে এটিতে একটি ত্রি-ধনাত্মক চার্জ তৈরি হবে, আল পরমাণুটিকে Al3+ আয়নে রূপান্তরিত করবে। যেহেতু ইলেকট্রন ক্ষয়ের কারণে আল পরমাণুতে ধনাত্মক চার্জ তৈরি হয়, তাই Al3+ আয়ন একটি ক্যাটেশন।

আল 2
ক্যাটান হিসাবে Al3+

Al3+ লুইস স্ট্রাকচার রেজোন্যান্স

Al3+ আয়নের অনুরণন কাঠামো সম্ভব নয় কারণ এটির সাথে অন্য কোন পরমাণু বা উপাদান সংযুক্ত নেই। Al3+ আয়ন হল একটি একক উপাদান আয়ন যার বাইরের ভ্যালেন্স শেলে আটটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন থাকায় সম্পূর্ণ অক্টেট সহ ত্রি-ধনাত্মক চার্জ রয়েছে। সুতরাং, Al3+ আয়ন এর কোনো অনুরণন কাঠামো দেখাতে পারে না।

আল 4
Al এবং Al3+ এর তুলনামূলক গঠন

Al3+ লুইস গঠন আকৃতি

Al3+ আয়নের কোন আকৃতি নেই। যেহেতু Al3+ আয়ন হল একটি একক পরমাণুর ক্যাটেশন যার উপর ত্রি-ধনাত্মক চার্জ রয়েছে এবং এতে অন্যান্য পরমাণুর সাথে বন্ধনের জন্য চারটি একাকী ইলেকট্রন জোড়া রয়েছে। কিন্তু Al3+ শুধুমাত্র একটি আয়ন হওয়ায় এটি অন্যান্য পরমাণুর সাথে সংযুক্ত থাকে না তাই এটি একটি অণুতে পরিণত হয় না।

এমনকি এটিতে কোনো বন্ধন বা বন্ধন ইলেকট্রন নেই, তাই এটি বাঁকানো বা রৈখিক হতে পারে না বা কোথাও অভিমুখী হতে পারে না। এটি অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে সংযুক্ত না হওয়ায়, এটিতে কোনও ইলেকট্রন মেঘের ঘনত্ব নেই এবং দুটি বা দুটির বেশি উপাদানের বৈদ্যুতিন ঋণাত্মকতার কোনও তুলনা নেই।

Al3+ লুইস গঠন কোণ

Al3+ হল একক উপাদান আয়ন এবং এর সাথে অন্য কোনো উপাদান সংযুক্ত নেই। এমনকি অন্যান্য পরমাণুর ইলেক্ট্রন ক্লাউডের ঘনত্বের দিকে এটির কোনো ধরনের বিচ্যুতি নেই। এছাড়াও দুই বা ততোধিক পরমাণু বা উপাদানের মধ্যে তড়িৎ ঋণাত্মকতার কোনো তুলনা নেই। সুতরাং, Al3+ এ কোন কোণ নেই লুইস কাঠামো বা Al3+ আয়ন।

Al3+ হাইব্রিডাইজেশন

Al3+ আয়নের মূলত কোনো সংকরায়ন নেই কারণ এটি শুধুমাত্র একটি একক উপাদান আয়ন। যে কোনো অণুর পারমাণবিক অরবিটালের মিশ্রণ এবং পুনঃস্থাপনের মাধ্যমে সংকরায়ন ঘটে এতে দুই বা ততোধিক পরমাণু থাকে। কিন্তু Al3+ আয়নের ক্ষেত্রে অ্যালুমিনিয়ামের পরিবর্তে অন্য কোনো উপাদান থাকে না এবং আয়নের মধ্যে কোনো বন্ধন ফর্মও থাকে না।

সুতরাং, একা Al3+ আয়ন কোনো ধরনের সংকরায়ন দেখাতে পারে না। কিন্তু Al3+ আয়ন জটিল যৌগ গঠন করতে পারে যখন AlCl3 জলীয় অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে একটি জটিল যৌগ গঠন করে যেমন [Al(H)2O)6]3+. এই ধরনের জটিল যৌগগুলিতে, Al3+ আয়নের sp থাকে3d2 শঙ্কর।

Al3+ দ্রবণীয়তা

নিম্নলিখিত তালিকায় Al3+ আয়ন দ্রবণীয়:

  • ব্রোমাইডস (Br-)
  • ক্লোরাইডস (Cl-)
  • ক্লোরেটস (ClO3-)
  • নাইট্রেটস (NO3-)
  • সালফেটস (SO42-)

নিম্নলিখিত তালিকায় Al3+ আয়ন অদ্রবণীয়:

  • কার্বনেটস (CO32-)
  • হাইড্রক্সাইড (OH-)
  • অক্সাইড (ও2-)
  • ফসফেটস (PO43-)
  • Dichromates (Cr2O72-)

Al3+ পলিয়েটমিক?

না, Al3+ একটি পলিয়েটমিক আয়ন নয় কারণ এটি শুধুমাত্র একটি পরমাণু বা উপাদান নিয়ে গঠিত। পল্যাটমিক মানে সেই যৌগ যার যৌগে দুই বা দুইটির বেশি পরমাণু থাকে। কিন্তু Al3+ আয়নের Al3+ এ অন্য কোনো পরমাণু নেই লুইস কাঠামো। সুতরাং, এটি একটি পলিয়েটমিক আয়ন নয়। অন্যান্য পরমাণুর সাথে যৌগ গঠন করে Al3+ আয়ন পলিঅটমিক অণু গঠন করতে পারে।

Al3+ অ্যাসিডিক নাকি মৌলিক?

Al3+ আয়ন হল একটি উচ্চ চার্জ যাতে ছোট আয়ন থাকে, তাই এটিতে অত্যন্ত উচ্চ চার্জের ঘনত্ব এবং দুর্দান্ত মেরুকরণ শক্তি রয়েছে। পানির সাথে বিক্রিয়া করলে এটি পানি থেকে OH- আয়ন নেবে এবং দ্রবণে আরও H+ আয়ন তৈরি করবে।

Al3+ ধাতব আয়নের অম্লতা শক্তি ইলেক্ট্রনকে নিজের দিকে আকর্ষণ করার ক্ষমতার সাথে সম্পর্কিত, অর্থাৎ অক্সিডাইজিং এজেন্ট হিসাবে আচরণ করে। ধাতব আয়নের অম্লতা শক্তি Al3+ > Mg2+ > Na+ ক্রমে।

সুতরাং, এটি পানিতে লুইস অ্যাসিড হিসাবে কাজ করে এবং অ্যাকোয়াও তৈরি করতে পারে জটিল আয়ন এটা. এছাড়াও Al3+ আয়ন একটি লুইস বেস হিসাবে কাজ করতে পারে কারণ এটি জল থেকে জোড়া ইলেকট্রন গ্রহণ করে অ্যাকোয়া কমপ্লেক্স গঠন করতে পারে।

al3+ প্যারাম্যাগনেটিক নাকি ডায়ম্যাগনেটিক?

যৌগ বা পরমাণু যেগুলির ভ্যালেন্স শেলে জোড়াহীন ইলেকট্রন রয়েছে সেগুলিকে প্যারাম্যাগনেটিক যৌগ হিসাবে বিবেচনা করা হয় এবং যে যৌগগুলি বা পরমাণুগুলিকে সম্পূর্ণরূপে জোড়া ইলেকট্রন রয়েছে সেগুলিকে ডায়ম্যাগনেটিক যৌগ হিসাবে বিবেচনা করা হয়। চৌম্বক ক্ষেত্র প্যারাম্যাগনেটিক যৌগগুলিকে প্রভাবিত করে কিন্তু চৌম্বক ক্ষেত্র ডায়ম্যাগনেটিক যৌগগুলিকে প্রভাবিত করে না।

অ্যালুমিনিয়াম ধাতুতে এর ভ্যালেন্স শেল থেকে তিনটি ইলেকট্রনের ক্ষয় হয়, তাই বাকি দশটি ইলেকট্রন Al3+ আয়ন তৈরি করে। সুতরাং, Al3+ আয়নের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন হল:

Al3+ = 1s2, 2 এর দশক2, 2 পি6

আল 6
Al3+ আয়নের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন

Al3+ আয়নের উপরের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন থেকে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে সমস্ত সম্পূর্ণ জোড়া ইলেকট্রন রয়েছে Al2+ আয়নের 6p3 অরবিটালে, তাই এটি প্রকৃতিতে ডায়ম্যাগনেটিক।

Al3+ কি নিয়নের সাথে আইসোইলেক্ট্রনিক?

আইসোইলেক্ট্রনিক মানে অণু বা পরমাণু বা আয়ন যার সমান বা একই সংখ্যক ইলেকট্রন একে অপরের সাথে আইসোইলেক্ট্রনিক।

নিয়ন এবং Al3+ আয়নের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন নিম্নরূপ:

নে = 1 সে2, 2 এর দশক2, 2 পি6 অথবা [তিনি] 2s2, 2 পি6

Al3+ = 1s2, 2 এর দশক2, 2 পি6 অথবা [Ne] 2s2, 2 পি6

নিয়ন এবং Al3+ আয়নের উপরের ইলেক্ট্রনিক কনফিগারেশন থেকে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে, উভয়ের বাইরের ভ্যালেন্স অরবিটালে একই সংখ্যক ইলেকট্রন রয়েছে অর্থাৎ নিয়ন এবং Al3+ আয়ন উভয়েই দশটি ইলেকট্রন উপস্থিত রয়েছে তাই তারা একে অপরের সাথে আইসোইলেক্ট্রনিক।

উপসংহার:

Al3+ আয়নগুলিতে আসল আল ধাতুর চেয়ে 3 কম ইলেকট্রন রয়েছে এবং এর বাইরের শেলে 8 টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন থাকায় এটিতে একটি ত্রি-ধনাত্মক চার্জ রয়েছে। এটিতে চারটি একাকী ইলেকট্রন জোড়া সহ সম্পূর্ণ অক্টেট রয়েছে। এটি নিয়ন পরমাণু সহ একটি ক্যাটান এবং আইসোইলেক্ট্রনিক। এটি ডায়ম্যাগনেটিক প্রকৃতিও দেখায় কারণ এটি সম্পূর্ণরূপে যুক্ত ইলেকট্রন রয়েছে।

এছাড়াও পড়ুন: