নিচের কোন আয়নটি অধিক স্থিতিশীল হবে?
সঠিক উত্তরঃ
D.
Cu2+
Explanation:
এখানে, Cu+ এর সর্বশেষ 3d10 ও Cu2+ এ 3d9। কিন্তু, Cu2+ এর হাইড্রেশন এনার্জি বেশি হওয়ায় এটি বেশি স্থিতিশীল।

Another Explanation (5):
Cu2+ আয়ন কেন অধিক স্থিতিশীল: একটি ব্যাখ্যা 🧐
Cu2+ আয়ন Cu+ আয়নের চেয়ে বেশি স্থিতিশীল হওয়ার কারণগুলো নিচে আলোচনা করা হলো:
কারণসমূহ:
-
আয়নিক চার্জ এবং আকার ⚖️:
- Cu2+ আয়নের চার্জ Cu+ আয়নের চেয়ে বেশি (+2 বনাম +1)।
- চার্জ বেশি হওয়ার কারণে এটি অ্যানায়নকে তীব্রভাবে আকর্ষণ করে এবং শক্তিশালী আয়নিক বন্ধন গঠন করে।
- আকার ছোট হওয়ায় চার্জ ঘনত্ব বেশি থাকে, যা স্থিতিশীলতা বাড়ায়।
-
জারণ বিভব (Oxidation Potential) ⚡:
- Cu2+ এর জারণ বিভব Cu+ এর চেয়ে বেশি ধনাত্মক। এর মানে Cu2+ সহজেই বিজারিত হতে চায় না, যা এর স্থিতিশীলতা নির্দেশ করে।
- E° (Cu2+/Cu+) = +0.15 V
- E° (Cu+/Cu) = +0.52 V
-
হাইড্রেশন শক্তি (Hydration Energy) 💧:
- Cu2+ আয়নের হাইড্রেশন শক্তি Cu+ আয়নের চেয়ে অনেক বেশি ঋণাত্মক।
- কারণ, Cu2+ আয়ন পানির অণুগুলোকে Cu+ এর চেয়ে শক্তিশালীভাবে আকর্ষণ করে।
- এই শক্তিশালী আকর্ষণ প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত করে, যা Cu2+ আয়নকে স্থিতিশীল করে।
- ডেল্টা এইচ (ΔH) যত ঋণাত্মক, তত বেশি স্থিতিশীল।
-
ক্রিস্টাল ক্ষেত্র স্থিতিশীলতা শক্তি (Crystal Field Stabilization Energy - CFSE) 💎:
- Cu2+ আয়ন d9 ইলেকট্রন বিন্যাস বিশিষ্ট, যা অষ্টতলীয় ক্ষেত্রে Jahn-Teller বিকৃতি ঘটায়।
- এই বিকৃতির কারণে কিছু লিগ্যান্ড Cu2+ আয়নের কাছাকাছি আসে, যা অতিরিক্ত স্থিতিশীলতা প্রদান করে।
- Cu+ (d10) এর CFSE শূন্য, তাই এটি অতিরিক্ত স্থিতিশীলতা পায় না।
-
জারণ অবস্থা এবং যৌগ গঠন 🧪:
- Cu2+ সাধারণত বিভিন্ন যৌগে (যেমন কপার সালফেট, কপার ক্লোরাইড) বেশি স্থিতিশীল অবস্থায় থাকে।
- Cu+ এর যৌগগুলো সহজেই Cu2+ যৌগে জারিত হয়ে যেতে পারে।
তুলনামূলক আলোচনা ছকের মাধ্যমে:
| বৈশিষ্ট্য | Cu+ | Cu2+ |
|---|---|---|
| চার্জ | +1 | +2 |
| আকার | তুলনামূলকভাবে বড় | তুলনামূলকভাবে ছোট |
| জারণ বিভব | কম ধনাত্মক | বেশি ধনাত্মক |
| হাইড্রেশন শক্তি | কম ঋণাত্মক | বেশি ঋণাত্মক |
| CFSE | 0 | Jahn-Teller বিকৃতির কারণে স্থিতিশীল |
উপরের আলোচনা থেকে এটা স্পষ্ট যে, Cu2+ আয়ন Cu+ আয়নের চেয়ে বেশি স্থিতিশীল। 👍
আশা করি, এই ব্যাখ্যাটি Cu2+ আয়নের স্থিতিশীলতা সম্পর্কে আপনার ধারণা স্পষ্ট করতে সাহায্য করবে। 😊