আয়নিক পোলারাইজেশন

আয়নিক পোলারাইজেশন

আমরা আয়নিক পোলারাইজেশন বুঝার আগে সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) অণু কিভাবে গঠিত হয় তা দেখি। সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) অণুটি সোডিয়াম এবং ক্লোরিন পরমাণুদের মধ্যে আয়নিক বন্ধনের মাধ্যমে গঠিত হয়। সোডিয়াম পরমাণু একটি ইলেকট্রন ছেড়ে দিয়ে তার বাইরের কক্ষে আটটি ইলেকট্রন পায়। এভাবে সোডিয়াম পরমাণুটি ধনাত্মক আয়নে পরিণত হয়। অন্যদিকে ক্লোরিন পরমাণু একটি ইলেকট্রন নেয় তার বাইরের কক্ষে আটটি ইলেকট্রন করে ঋণাত্মক আয়নে পরিণত হয়। এখন ধনাত্মক সোডিয়াম এবং ঋণাত্মক ক্লোরিন আয়নের মধ্যে বিদ্যুৎস্থানিক শক্তির কারণে তারা একত্রিত হয় এবং সোডিয়াম ক্লোরাইড অণু গঠন করে। স্বাভাবিকভাবে, প্রতিটি সোডিয়াম ক্লোরাইড অণুতে একটি ধনাত্মক প্রান্ত এবং একটি ঋণাত্মক প্রান্ত থাকে। কারণ, অণুর সোডিয়াম অংশটি ধনাত্মক সোডিয়াম আয়নের উপস্থিতির কারণে কিছুটা ধনাত্মক চার্জিত হয় এবং ক্লোরিন অংশটি ঋণাত্মক ক্লোরিন আয়নের উপস্থিতির কারণে কিছুটা ঋণাত্মক চার্জিত হয়।

সোডিয়াম ক্লোরাইড অণুতে পরমাণু কেন্দ্রের মধ্যে একটি দূরত্ব থাকায়, অণুতে কোনও বহিরাগত বিদ্যুৎ ক্ষেত্র না থাকলেও একটি ডাইপোল মোমেন্ট থাকতে হবে। যেহেতু সোডিয়াম ক্লোরাইড অণুতে শুধুমাত্র দুটি পরমাণু (আয়ন) আছে, তাই প্রতিটি অণুতে ঋণাত্মক থেকে ধনাত্মক আয়নের দিকে একটি একক ডাইপোল মোমেন্ট থাকবে। কিন্তু অনেক আয়নিক যৌগে দুটির বেশি পরমাণু আছে। এই ক্ষেত্রে, প্রতিটি অণুতে একাধিক আয়নিক বন্ধন থাকবে এবং ফলে প্রতিটি বন্ধনের জন্য একটি ডাইপোল মোমেন্ট থাকবে। কিন্তু সব ডাইপোল মোমেন্টই আপেক্ষিকভাবে ঋণাত্মক আয়ন থেকে ধনাত্মক আয়নের দিকে পরিচালিত হবে। একটি একক অণুর ফলাফল ডাইপোল মোমেন্ট হবে অণুর প্রতিটি ডাইপোল মোমেন্টের ভেক্টর যোগফল।

যদি অণুটির একটি কেন্দ্রীয় সমরূপতা থাকে, তাহলে অণুটিতে একাধিক আয়নিক ডাইপোল মোমেন্ট থাকতে পারে, কিন্তু অণুটির মোট ডাইপোল মোমেন্ট শূন্য হবে। অণুর মোট ডাইপোল মোমেন্ট শুধুমাত্র অণুর অসমরূপ গঠনে উপস্থিত থাকে। এই অণুর মোট ডাইপোল মোমেন্টকে স্থায়ী ডাইপোল মোমেন্ট বলা হয়, কারণ এটি কোনও পরিধির বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতেও অণুতে উপস্থিত থাকে। নিম্নলিখিত চিত্রগুলি দেখা যাক। প্রথম চিত্রে অণুটি দুটি পরমাণু দিয়ে তৈরি হয়েছে এবং এটি শুধুমাত্র একটি ডাইপোল মোমেন্ট রয়েছে, যা ঋণাত্মক থেকে ধনাত্মক আয়নের দিকে পরিচালিত। দ্বিতীয় চিত্রে অণুটির কেন্দ্রীয় সমরূপতা রয়েছে।

এখানে দুটি ডাইপোল মোমেন্ট ঋণাত্মক থেকে ধনাত্মক আয়নের দিকে রয়েছে, কিন্তু তারা পরস্পর বাতিল করে দেয়। তাই অণুটির মোট ডাইপোল মোমেন্ট শূন্য। তৃতীয় চিত্রে, অণুর অসমরূপ গঠনের কারণে একটি মোট ডাইপোল মোমেন্ট রয়েছে। তাই অণুগুলিতে স্থায়ী ডাইপোল মোমেন্ট থাকতে পারে বা নাও থাকতে পারে, কিন্তু যখনই একটি বহিরাগত বিদ্যুৎ ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হবে, অণুগুলির ঋণাত্মক আয়নগুলি প্রয়োগকৃত ক্ষেত্রের ধনাত্মক দিকে সরে যাবে এবং ধনাত্মক আয়নগুলি প্রয়োগকৃত ক্ষেত্রের ঋণাত্মক দিকে সরে যাবে।

এটি আয়নিক পোলারাইজেশন নামে পরিচিত। যদি একক আয়তনে N সংখ্যক পোলারাইজড অণু থাকে, তাহলে পদার্থের আয়নিক পোলারাইজেশন নিম্নরূপ দেওয়া হবে:

যেখানে, µionic হল বহিরাগত বিদ্যুৎ ক্ষেত্র প্রয়োগের ফলে অণুর গড় প্রবৃদ্ধ ডাইপোল মোমেন্ট। এটি স্পষ্টতই প্রয়োগকৃত বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের শক্তির সাথে সমানুপাতিক। তাই,

আবার, বহিরাগত ক্ষেত্র প্রয়োগ করলে প্রতিটি অণুর প্রতিটি পরমাণুর ধনাত্মক নিউক্লিয়াস এবং ঋণাত্মক ইলেকট্রনের সামান্য সরণ ঘটবে। এর ফলে প্রতিটি অণুর প্রতিটি পরমাণুতে একটি ইলেকট্রনিক ডাইপোল মোমেন্ট থাকবে। এই ইলেকট্রনিক ডাইপোল মোমেন্টও একক আয়তনে অণুর সংখ্যা এবং প্রয়োগকৃত বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের শক্তির সাথে সমানুপাতিক। এই সমানুপাতিক ধ্রুবক বা পোলারাইজেশন বলা হয়, α ইলেকট্রনিক।

এটি বলার প্রয়োজন নেই যে, যখনই একটি বিদ্যুৎ ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হবে আয়নিক যৌগের ডাইইলেকট্রিকে, তখন তাতে দুই ধরনের পোলারাইজেশন ঘটবে। এগুলি হল আয়নিক পোলারাইজেশন এবং ইলেকট্রনিক পোলারাইজেশন। মোট পোলারাইজেশন এই দুই পোলারাইজেশনের যোগফল।

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.