Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
আর্সেনিক (As) রিভিশন গাইড
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Arsenic - p-block - Group 15 - Atomic Structure - Chemical Properties - JEE - NEET - CBSE - ICSE
পারমাণবিক মডেলের বিশদ বিবরণ
আর্সেনিক (As) পর্যায় সারণীর 15 নং গ্রুপ এবং 4 নং পর্যায়ের একটি p-ব্লক মৌল। এটি ধাতুকল্পের ধর্মাবলী প্রদর্শন করে।
মৌলিক কণা
- পারমাণবিক সংখ্যা (Z): 33
- ভর সংখ্যা (A): প্রায় 75 (সবচেয়ে সাধারণ আইসোটোপ, আর্সেনিক-75 এর জন্য)
- প্রোটন সংখ্যা: 33
- ইলেকট্রন সংখ্যা: 33 (একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে)
- নিউট্রন সংখ্যা: 42 (আর্সেনিক-75 এর জন্য, A - Z হিসাবে গণনা করা হয়)
পারমাণবিক আকার
- সমযোজী ব্যাসার্ধ: 119 pm
- ভ্যান ডার ওয়ালস ব্যাসার্ধ: 185 pm
- ধাতব ব্যাসার্ধ: 124.5 pm
ইলেকট্রন বিন্যাস ও কক্ষপথ চিত্র
ইলেকট্রন বিন্যাস
- ভূমিস্তর ইলেকট্রন বিন্যাস:
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³ - অরবিটাল-ভিত্তিক বিন্যাস:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p³
কক্ষপথ চিত্রের উপস্থাপন
ইলেকট্রন বিন্যাস বর্ণনা করে কিভাবে ইলেকট্রনগুলি বিভিন্ন শক্তি কক্ষপথে (K, L, M, N, ইত্যাদি) বিন্যস্ত থাকে:
- K-কক্ষপথ (n=1): 2টি ইলেকট্রন (
1s²) - L-কক্ষপথ (n=2): 8টি ইলেকট্রন (
2s² 2p⁶) - M-কক্ষপথ (n=3): 18টি ইলেকট্রন (
3s² 3p⁶ 3d¹⁰) - N-কক্ষপথ (n=4): 5টি ইলেকট্রন (
4s² 4p³)
যোজ্যতা কক্ষপথ: সবচেয়ে বাইরের কক্ষপথ (N-কক্ষপথ) 5টি ইলেকট্রন ধারণ করে (4s² 4p³)। এই বিন্যাস, বিশেষ করে অর্ধপূর্ণ p-উপকক্ষপথ (4p³), আর্সেনিকের আপেক্ষিক স্থায়িত্ব এবং এর সাধারণ জারণ অবস্থা (+3, +5, -3) এর জন্য অবদান রাখে।
পর্যায়বৃত্ত প্রবণতা
আয়নীকরণ এনথালপি
- প্রথম আয়নীকরণ এনথালপি: 947 kJ/mol
- 15 নং গ্রুপের প্রবণতা: 15 নং গ্রুপ বরাবর নিচে নামলে আয়নীকরণ এনথালপি সাধারণত হ্রাস পায়। আর্সেনিকের মান ফসফরাসের (1012 kJ/mol) থেকে কম কিন্তু অ্যান্টিমনির (834 kJ/mol) থেকে বেশি। এই হ্রাস পারমাণবিক আকার বৃদ্ধি এবং অভ্যন্তরীণ ইলেকট্রন থেকে বর্ধিত আবরণী প্রভাবের কারণে ঘটে, যা ক্রমবর্ধমান নিউক্লীয় আধান সত্ত্বেও বাইরের ইলেকট্রন অপসারণকে সহজ করে তোলে।
তড়িৎ ঋণাত্মকতা (পাউলিং স্কেল)
- তড়িৎ ঋণাত্মকতা: 2.18
- 15 নং গ্রুপের প্রবণতা: 15 নং গ্রুপ বরাবর নিচে নামলে তড়িৎ ঋণাত্মকতা সাধারণত হ্রাস পায়। আর্সেনিক ফসফরাসের (2.19) চেয়ে কম তড়িৎ ঋণাত্মক কিন্তু অ্যান্টিমনির (2.05) চেয়ে বেশি তড়িৎ ঋণাত্মক। এই প্রবণতা পারমাণবিক আকার বৃদ্ধি এবং যোজ্যতা ইলেকট্রনের উপর নিউক্লীয় আকর্ষণ হ্রাসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি
- ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি: -78 kJ/mol
- 15 নং গ্রুপের প্রবণতা: 15 নং গ্রুপ বরাবর নিচে নামলে ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি কম ঋণাত্মক (অথবা বেশি ধনাত্মক) হয়। আর্সেনিকের মান ফসফরাসের (-72 kJ/mol, যদিও কিছু উৎস P কে সামান্য বেশি ঋণাত্মক হিসাবে রিপোর্ট করে) থেকে কম ঋণাত্মক এবং অ্যান্টিমনির (-101 kJ/mol, এখানেও কিছু উৎস ভিন্নতা দেখায়) থেকে বেশি ঋণাত্মক। এটি ইঙ্গিত করে যে পারমাণবিক আকার বৃদ্ধির সাথে সাথে একটি অতিরিক্ত ইলেকট্রন গ্রহণ করার প্রবণতা হ্রাস পায় এবং যোজ্যতা কক্ষপথে ইলেকট্রন-ইলেকট্রন বিকর্ষণ নিউক্লীয় আকর্ষণের তুলনায় বেশি গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে।
পারমাণবিক ব্যাসার্ধ
- সমযোজী ব্যাসার্ধ: 119 pm
- 15 নং গ্রুপের প্রবণতা: 15 নং গ্রুপ বরাবর নিচে নামলে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ (সমযোজী ব্যাসার্ধ) বৃদ্ধি পায়। আর্সেনিকের পারমাণবিক ব্যাসার্ধ ফসফরাসের (107 pm) চেয়ে বড় এবং অ্যান্টিমনির (139 pm) চেয়ে ছোট। এই বৃদ্ধি নতুন ইলেকট্রন কক্ষপথের সংযোজনের কারণে হয় যা পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে ঘটে।
প্রধান ভৌত ধর্মাবলী
ঘনত্ব
- ধূসর (ধাতব) আর্সেনিক: 5.73 g/cm³ (20 °C তাপমাত্রায়)
- হলুদ (আণবিক) আর্সেনিক: 1.97 g/cm³ (20 °C তাপমাত্রায়)
প্রমাণ তাপমাত্রা ও চাপে অবস্থা (STP)
- কঠিন
রঙ
- ধূসর আর্সেনিক: ধূসর-রূপালী, ধাতব উজ্জ্বলতা।
- হলুদ আর্সেনিক: মোমযুক্ত, হলুদ। (এই অ্যালোট্রোপটি অস্থির এবং গরম করলে বা আলোর সংস্পর্শে এলে ধূসর আর্সেনিকে রূপান্তরিত হয়)।
গলনাঙ্ক
- আর্সেনিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে উর্ধ্বপাতিত হয়।
- উর্ধ্বপাতন বিন্দু: 615 °C
- গলনাঙ্ক (চাপের অধীনে): 817 °C (2.8 MPa চাপে, যেখানে এটি তরল হিসাবে থাকতে পারে)
স্ফুটনাঙ্ক
- আর্সেনিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে একটি প্রচলিত স্ফুটনাঙ্কে পৌঁছানোর আগেই উর্ধ্বপাতিত হয়। এর উর্ধ্বপাতন বিন্দু (615 °C) প্রায়শই একটি স্বতন্ত্র স্ফুটনাঙ্কের পরিবর্তে উল্লেখ করা হয়।