নিচের কোন মৌলটি প্যারাচৌম্বক?
ক্রোমিয়াম কেন প্যারাচৌম্বক: একটি ব্যাখ্যা
প্যারাচৌম্বকীয়তা (Paramagnetism) একটি চৌম্বকীয় ধর্ম। যে সকল পদার্থে স্থায়ী চৌম্বকীয় দ্বিমেরু (magnetic dipole moment) বিদ্যমান, কিন্তু বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে এদের দ্বিমেরুগুলো এলোমেলোভাবে সজ্জিত থাকার কারণে সামগ্রিকভাবে কোন চৌম্বকীয়Moment থাকে না, তাদেরকে প্যারাচৌম্বক পদার্থ বলা হয়। বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত???র প্রয়োগ করলে এই দ্বিমেরুগুলো চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে সামান্য সজ্জিত হয় এবং পদার্থটি দুর্বলভাবে চুম্বকিত হয়।
ক্রোমিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস
ক্রোমিয়ামের (Cr) পারমাণবিক সংখ্যা ২৪। এর ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরূপ:
[Ar] 3d5 4s1
এখানে আর্গন (Ar) হলো নিকটবর্তী নিষ্ক্রিয় গ্যাস।
প্যারাচৌম্বক হওয়ার কারণ
ক্রোমিয়ামের প্যারাচৌম্বক হওয়ার প্রধান কারণ হলো এর d অরবিটালে বিজোড় ইলেকট্রন (unpaired electron) এর উপস্থিতি। হুণ্ডের সূত্রানুসারে, ইলেকট্রনগুলো প্রথমে প্রতিটি d অরবিটালে একটি করে প্রবেশ করে, তারপর জোড়বদ্ধ হতে শুরু করে। ক্রোমিয়ামের ক্ষেত্রে, 3d অরবিটালে ৫টি বিজোড় ইলেকট্রন রয়েছে। এই বিজোড় ইলেকট্রনগুলোর স্পিন (spin) এর কারণে একটি নিট চৌম্বকীয় মোমেন্ট (net magnetic moment) সৃষ্টি হয়।
d অরবিটালের চিত্র
নিচের চিত্রটি ক্রোমিয়ামের d অরবিটালের ইলেকট্রন বিন্যাস দেখাচ্ছে:
চিত্রে প্রতিটি ↑ চিহ্ন একটি বিজোড় ইলেকট্রনকে নির্দেশ করে।
অন্যান্য কারণ
যদিও বিজোড় ইলেকট্রন প্যারাচৌম্বকতার প্রধান কারণ, তবে আরও কিছু বিষয় প্রভাব ফেলে:
- তাপমাত্রা: তাপমাত্রা বাড়লে প্যারাচৌম্বকীয়তা হ্রাস পায়, কারণ তাপীয় শক্তি দ্বিমেরুগুলোর বিন্যাসকে এলোমেলো করে দেয়। 🔥
- চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি: শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র প্যারাচৌম্বকীয় পদার্থকে বেশি চুম্বকিত করতে পারে। 🧲
প্যারাচৌম্বক ধর্ম প্রদর্শন করে এমন কয়েকটি মৌল
| মৌল | ইলেকট্রন বিন্যাস (সর্বশেষ স্তর) | বিজোড় ইলেকট্রন সংখ্যা |
|---|---|---|
| টাইটানিয়াম (Ti) | 3d2 4s2 | 2 |
| ভ্যানাডিয়াম (V) | 3d3 4s2 | 3 |
| ক্রোমিয়াম (Cr) | 3d5 4s1 | 6 |
| ম্যাঙ্গানিজ (Mn) | 3d5 4s2 | 5 |
| লোহা (Fe) | 3d6 4s2 | 4 |
| কোবাল্ট(Co) | 3d7 4s2 | 3 |
| নিকেল(Ni) | 3d8 4s2 | 2 |
| কপার(Cu2+) | 3d9 | 1 |
সারসংক্ষেপ
সংক্ষেপে, ক্রোমিয়ামের প্যারাচৌম্বক ধর্ম মূলত এর d অরবিটালে থাকা বিজোড় ইলেকট্রনগুলোর কারণে হয়ে থাকে। এই বিজোড় ইলেকট্রনগুলোর স্পিন একটি নিট চৌম্বকীয় মোমেন্ট তৈরি করে, যা বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে ক্রোমিয়ামকে দুর্বলভাবে চুম্বকিত করে। 😃