পরমাণু কাকে বলে? পরমাণু কি? উদাহরণ দাও

পদার্থের মৌলিক একক বা কণা হলো পরমাণু। একটি পরমাণু অকল্পনীয়ভাবে অনেক ছোট, তাই একে নতুন করে আর ভাঙা যায় না। চলুন তাহলে পরমাণু কাকে বলে? পরমাণু কি? উদাহরণ দাও এসব সম্পর্কে বিস্তারিত জেনে নেই।

পরমাণু কাকে বলে? পরমাণু কি?

মৌলিক পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণা যার স্বাধীন কোনো অস্তিত্ব নেই, তবে ক্ষুদ্রতম একক হিসেবে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে,তাকে পরমাণু বলে। যেমন – O, H, N ইত্যাদি।

আবার বলা যায়, মৌলিক পদার্থের যে ক্ষুদ্রতম কণার মধ্যে মৌলটির সকল ধর্ম উপস্থিত থাকে এবং যেটি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে, তাকে পরমাণু বলে। যেমন – হাইড্রোজেন, অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, কার্বন ইত্যাদি।

পরমাণুর বৈশিষ্ট্য

• পরমাণু মৌলিক পদার্থের একটি ক্ষুদ্রতম কণা বা একক।
• সাধারণত পরমাণু স্বাধীনভাবে মুক্ত অবস্থায় থাকতে পারে না, তবে কিছু কিছু মৌলিক পদার্থের পরমাণু স্বাধীনভাবে থাকতে পারে। যেমন—হিলিয়াম, নিয়ন, আর্গন ইত্যাদি।
• পরমাণু সরাসরি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে।
• বিভিন্ন প্রকার পরমাণুর সংখ্যা সীমিত। এ পর্যন্ত সর্বমোট ১১১ প্রকারের পরমাণু আবিষ্কৃত হয়েছে।
• একটি পরমাণুকে ভাঙলে ওই মৌলের আর কোন অস্তিত্বই থাকে না।

অণু ও পরমাণুর মধ্যে পার্থক্য

একটি পরমাণুর আকার কত?

একটি পরমাণুর ব্যাসার্ধ হলো 30 থেকে 300 pm (এক মিটারের ট্রিলিয়ন ভাগ) অর্থাৎ, 0.3 এবং 3 Angstrom এর মাঝে।

একটি পরমাণুর আকার খুবই ছোট। এট আকার একই ছোট যে আপনি কল্পনাও করতে পারবেন না। হাজার হাজার পরমাণু একসাথে জমা করা হলে একটি পাতলা কাগজের মতো পুরু পরমাণুর একটি স্তর তৈরি হয়।

উদাহরণস্বরুপ বলা যায় – একজন ১৫৫lb(pound) ব্যক্তির দেহে প্রায় ৭0000000000000000000000000000 পরমাণু রয়েছে। অর্থাৎ, একজন ১৫৫lb ব্যক্তির দেহে প্রায় ৭ অক্টিলিয়ন পরমাণু রয়েছে। আবার বলা যেতে পারে যে, একজন ১৫৫lb ব্যক্তির দেহে প্রায় 7 বিলিয়ন পরমাণু আছে। তাহলে একবার ভেবে দেখুন পরমাণুর আকার কতটা ছোট !!!

একটি পরমাণুর ভর কী দিয়ে গঠিত?

একটি পরমাণুর ভর নিউক্লিয়াসের ভর আর ইলেকট্রনের ভর দিয়ে গঠিত।

পরমাণুর কণিকা

পরমাণুতে ২ ধরনের মূল কনিকা পাওয়া যায়। এগুলো হলো –

• স্থায়ী কনিকা
• অস্থায়ী কনিকা

পরমাণুতে এ দুই ধরনের কনিকা ছাড়াও আরও এক ধরনের কনিকা পাওয়া যায়। এর নাম হলো কম্পোজিট কনিকা।

স্থায়ী কনিকা: যে মূল কনিকা পরমানুর মাঝে সবসময় স্থায়ীভাবে পাওয়া যায়, তাকে স্থায়ী কনিকা বলে। যেমন:

• ইলেক্ট্রন
• প্রোটন ও
• নিউট্রন

অস্থায়ী কনিকা: যে মূল কনিকা পরমাণুর মধ্যে সবসময় পাওয়া যায় না,তাকে অস্থায়ী কনিকা বলে।যেমন:

• পাইওন
• মেসন
• মিউওন
• পজিট্রন
• নিউট্রিনো
• এন্টিনিউট্রিনো
• বোসন কনা ইত্যাদি।

কম্পোজিট কনিকা: স্থায়ী এবং অস্থায়ী কনিকা ছাড়া পরমানুতে অন্য আরেক ধরনের ভারী কনা পাওয়া যায়,যাকে কম্পোজিট কনিকা বলে। যেমন:

• আলফা কনা
• ডিউটেরণ কণা

পরমাণুর গঠন

পরমাণুর গঠন নিয়ে বিজ্ঞানীরা অনেক অনেক গবেষণা করেছেন। এর মাঝে অন্যতম হচ্ছে ডাল্টনের পরমাণুবাদ। ডাল্টনের পরমাণুবাদে পরমাণুকে অবিভাজ্য হিসেবে ধরা হয়েছে। তবে বর্তমানে এ তত্ত্বের কোন ভিত্তি নেই। ঊনবিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে প্রমাণিত হয় যে, পরমাণু তিনটি উপাদান নিয়ে গঠিত। এগুলো হলো –

• ইলেকট্রন
• প্রোটন এবং
• নিউট্রন

এরা বিভিন্ন সংখ্যায় একসাথে হয়ে নানা ধরণের পরমাণু গঠন করে। ধনাত্মক আধানযুক্ত প্রোটন এবং আধানবিহীন নিউট্রন একত্রিত হয়ে নিউক্লিয়াস গঠন করে। আর এদেরকে ঘিরে ঘুরছে ঋণাত্মক আধানের ইলেকট্রন। নিম্নে এ ৩ টি উপাদান সম্পর্কে আলোচনা করা হলো –

ইলেকট্রন কাকে বলে?

পরমাণুর একটি মূল কণিকা হলো ইলেকট্রন। এটি একটি অধঃ-পরমাণু (subatomic) মৌলিক কণা (elementary particle) যা একটি ঋণাত্মক তড়িৎ আধান বহন করে।

সর্বপ্রথম এর নামকরণ করেন স্টোনি। স্যার জে.জে. থমসন ১৮৯৭ খ্রিস্টাব্দে সর্বপ্রথম ইলেকট্রনের অস্তিত্ব আবিষ্কার করেন। এটি নিউক্লিয়াসের চারদিকে ঘুরে। এর বৈশিষ্ট্য হলো –

• ভর – 9.1085×10⁻²⁸g
• আধান – -1.6×10⁻¹⁹ কুলম্ব
• প্রতীক – e
• amu তে ইলেক্ট্রনের ভর – 0.000549 amu

প্রোটন কাকে বলে?

কোন পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ভেতর যে ধণাত্বক আধানযুক্ত ক্ষুদ্র কণিকা দেখা যায়, তাকে প্রোটন বলে। এটি ধনাত্মক আধান বিশিষ্ট একটি কণিকা। এটি নিউক্লিয়াসের ভিতরে থাকে।

আর্নেস্ট রাদারফোর্ড ১৯১১ খ্রিস্টাব্দে প্রোটনের অস্তিত্ব প্রমাণ করেন। একটি পরমাণুতে ইলেকট্রনের সমান সংখ্যক প্রোটন থাকে। প্রোটন নিয়ে গুরুত্বপূর্ণ কিছু তথ্য –

• প্রোটনের ভরঃ 1.673×10⁻²⁴g বা 1.673⁻²⁷kg
• পারমাণবিক ভর স্কেল অনুসারেঃ 1.007276 amu
• প্রতীক – P

নিউট্রন কাকে বলে?

ইলেকট্রন ও প্রোটনের ন্যায় নিউট্রনও হচ্ছে পরমানুর ক্ষুদ্রতম একটি কনিকা যা নিউক্লিয়াসের ভেতরে অবস্থান করে। এটি চার্জ নিরপেক্ষ। এটি পরমাণুর কেন্দ্রে প্রোটনের সাথে যুক্ত থাকে। জেমস চ্যাডউইক ১৯৩২ সালে নিউট্রন আবিষ্কার করেন। নিউট্রনের গুরুত্বপূর্ণ কিছু তথ্য –

• ভরঃ 1.675×10⁻²⁴g
• পারমাণববিক ভর স্কেল অনুসারেঃ 1.008665 amu
• প্রতীকঃ n
• এর ভর ইলেকট্রনের ভরের প্রায় 1837 গুণের সমান

পরমাণুতে ইলেকট্রন বিন্যাস

ইলেকট্রন বিন্যাসঃ কোন পরমাণুর ইলেকট্রন তার বিভিন্ন শক্তিস্তরে কিভাবে বিন্যস্ত থাকে তার প্রকাশকেই ইলেকট্রন বিন্যাস বলে। যেমন – সালফার (S), এর ইলেকট্রন সংখ্যা ১৬ টি। তাহলে সালফার (S) এর ইলেকট্রন বিন্যাস হবেঃ 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ আবার,  Sc (21) = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s²

ইলেকট্রন বিন্যাসের মূল বক্তব্য বোর পরমাণু মডেলের তত্ত্বের উপর প্রতিষ্ঠিত। ইলেক্ট্রন বিন্যাস পলির বর্জন নীতি, আউফবাউ নীতি ও হুন্ডের নিয়ম দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায়।

পলির বর্জন নীতি

একটি পরামাণুতে দুটি ইলেক্ট্রনের (সাধারণভাবে দুটি ফার্মিয়ন এর) চারটি কোয়ান্টাম সংখ্যার মান কখনও একই হতে পারে না। অন্ততপক্ষে একটির মান দুটি ইলেক্ট্রনের বেলায় ভিন্ন হতে হয়।

আউফবাউ নীতি

পরমাণুতে ইলেক্ট্রনসমূহ বিভিন্ন শক্তিস্তর দখলের সময় প্রথমে সবচেয়ে কম শক্তিসম্পন্ন স্তরে অবস্থান গ্রহণ করবে, নিম্ন শক্তিস্তর পূর্ণ হওয়ার পর পরবর্তী অপেক্ষাকৃত উচ্চতর শক্তি সম্পন্ন স্তরে গমন করবে।

হুন্ডের নীতি

“সমশক্তিসম্পন্ন অরবিটালগুলোতে ইলেকট্রনের প্রবেশের সময় যতক্ষণ পর্যন্ত অরবিটাল খালি থাকবে ততক্ষণ পর্যন্ত ইলেকট্রনগুলো অযুগ্মভাবে অরবিটালে প্রবেশ করবে এবং এ অযুগ্ম ইলেকট্রগুলোর স্পিন একমুখী হবে। ” যেমন-
N (7) = 1s² 2s² 2p_x1 2p_y1 2p_z1