চারটি মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস দেয়া হল। কোনটির প্রথম আয়নীকরণ শক্তি সর্বোচ্চ? 

প্রথম আয়নীকরণ শক্তি নির্ণয়

প্রদত্ত ইলেকট্রন বিন্যাসটি হল: \(1s^2 2s^2 2p^3\)। পর্যায় সারণীতে এর অবস্থান এবং অন্যান্য বিষয় বিবেচনা করে প্রথম আয়নীকরণ শক্তি সর্বোচ্চ হওয়ার কারণ ব্যাখ্যা করা হলো:

ব্যাখ্যা:

1. পর্যায় সারণীতে অবস্থান: ইলেকট্রন বিন্যাস \(1s^2 2s^2 2p^3\) থেকে বোঝা যায়, মৌলটি পর্যায় সারণীর দ্বিতীয় পর্যায়ে (n=2) অবস্থিত। এর সর্ববহিঃস্থ স্তরে ৫টি ইলেকট্রন রয়েছে। সুতরাং, এটি গ্রুপ 15 (বা VA) এর সদস্য। এই মৌলটি হলো নাইট্রোজেন (N)।
2. অর্ধপূর্ণ কক্ষক (Half-filled orbitals): \(2p\) অরবিটালটি অর্ধপূর্ণ (half-filled) অবস্থায় আছে। আমরা জানি, অর্ধপূর্ণ এবং পরিপূর্ণ (fully-filled) কক্ষকগুলি সাধারণের চেয়ে বেশি স্থিতিশীল (stable) হয়। কারণ ইলেকট্রনগুলো সুষমভাবে বণ্টিত থাকে এবং এদের মধ্যে বিনিময় শক্তি (exchange energy) বেশি থাকে।
3. স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাস: অর্ধপূর্ণ \(2p^3\) ইলেকট্রন বিন্যাস স্থিতিশীল হওয়ায়, এখান থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে বেশি শক্তির প্রয়োজন হয়। অর্থাৎ, প্রথম আয়নীকরণ শক্তি বেশি হবে।
4. নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ: নাইট্রোজেনের নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা কম থাকায় ইলেকট্রনের উপর আকর্ষণ তুলনামূলকভাবে বেশি থাকে, যা ইলেকট্রন অপসারণে বাধা দেয়।

অতএব, \(1s^2 2s^2 2p^3\) ইলেকট্রন বিন্যাসটির প্রথম আয়নীকরণ শক্তি সর্বোচ্চ হবে। 🥳