আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব এবং হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্বের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব বন্ধন এবং অ্যান্টি-বন্ডিং অরবিটালের গঠন বর্ণনা করে, যেখানে হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্ব হাইব্রিড অরবিটালগুলির গঠন বর্ণনা করে।
অণুর বৈদ্যুতিন এবং কক্ষপথের কাঠামো নির্ধারণের জন্য বিভিন্ন তত্ত্ব তৈরি করা হয়েছে। VSEPR তত্ত্ব, লুইস তত্ত্ব, ভ্যালেন্স বন্ড তত্ত্ব, সংকরকরণ তত্ত্ব এবং আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব যেমন গুরুত্বপূর্ণ তত্ত্ব। তাদের মধ্যে সবচেয়ে গ্রহণযোগ্য তত্ত্ব হল আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব৷
আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব কি?
আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব হল কোয়ান্টাম মেকানিক্স ব্যবহার করে অণুর ইলেকট্রনিক গঠন বর্ণনা করার একটি কৌশল। এটি অণুতে রাসায়নিক বন্ধন ব্যাখ্যা করার সবচেয়ে উত্পাদনশীল উপায়। আসুন এই তত্ত্বটি বিস্তারিত আলোচনা করি।
প্রথম, আমাদের জানতে হবে আণবিক অরবিটাল কি। দুটি পরমাণুর মধ্যে একটি রাসায়নিক বন্ধন তৈরি হয় যখন দুটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াস এবং তাদের মধ্যবর্তী ইলেকট্রনগুলির মধ্যে নেট আকর্ষণীয় বল দুটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণকে অতিক্রম করে। মূলত, এর অর্থ হল, দুটি পরমাণুর মধ্যকার আকর্ষক শক্তি ঐ দুটি পরমাণুর মধ্যকার বিকর্ষণীয় শক্তির চেয়ে বেশি হওয়া উচিত। এখানে, এই রাসায়নিক বন্ধন গঠনের জন্য ইলেকট্রন অবশ্যই "বাইন্ডিং অঞ্চল" নামক একটি অঞ্চলে বিদ্যমান থাকতে হবে। যদি তা না হয়, ইলেকট্রনগুলি "অ্যান্টি-বাইন্ডিং অঞ্চলে" থাকবে যা পরমাণুর মধ্যে বিকর্ষক শক্তিকে সাহায্য করবে৷
তবে, যদি প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করা হয় এবং দুটি পরমাণুর মধ্যে একটি রাসায়নিক বন্ধন তৈরি হয়, তবে বন্ধনের সাথে জড়িত সংশ্লিষ্ট অরবিটালগুলিকে আণবিক অরবিটাল বলা হয়।এখানে, আমরা দুটি পরমাণুর দুটি অরবিটাল দিয়ে শুরু করতে পারি এবং একটি অরবিটাল (আণবিক অরবিটাল) দিয়ে শেষ করতে পারি যা উভয় পরমাণুর অন্তর্গত।
কোয়ান্টাম মেকানিক্স অনুসারে, পারমাণবিক অরবিটাল আমাদের ইচ্ছামতো উপস্থিত বা অদৃশ্য হতে পারে না। যখন অরবিটাল একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে, তখন তারা সেই অনুযায়ী তাদের আকার পরিবর্তন করে। কিন্তু কোয়ান্টাম মেকানিক্স অনুযায়ী, তারা আকৃতি পরিবর্তন করতে স্বাধীন কিন্তু একই সংখ্যক অরবিটাল থাকা প্রয়োজন। তারপর আমাদের অনুপস্থিত অরবিটাল খুঁজে বের করতে হবে। এখানে, দুটি পারমাণবিক অরবিটালের মধ্যে-পর্যায় সংমিশ্রণ বন্ধনকে অরবিটাল করে যখন আউট-অফ-ফেজ সংমিশ্রণটি অ্যান্টি-বন্ডিং অরবিটাল গঠন করে।
চিত্র 01: আণবিক অরবিটাল ডায়াগ্রাম
বন্ধন ইলেকট্রনগুলি বন্ধন অরবিটাল দখল করে যখন অ্যান্টি-বন্ডিং অরবিটালের ইলেকট্রনগুলি বন্ধন গঠনে অংশ নেয় না।বরং, এই ইলেকট্রনগুলি সক্রিয়ভাবে রাসায়নিক বন্ধন গঠনের বিরোধিতা করে। বন্ধন অরবিটালে অ্যান্টি-বন্ডিং অরবিটালের তুলনায় কম সম্ভাব্য শক্তি রয়েছে। যদি আমরা একটি সিগমা বন্ধন বিবেচনা করি, বন্ধন অরবিটালের জন্য চিহ্নিতকরণ হল σ, এবং অ্যান্টি-বন্ডিং অরবিটাল হল σ। জটিল অণুর গঠন বর্ণনা করতে আমরা এই তত্ত্বটি ব্যবহার করতে পারি কেন কিছু অণু বিদ্যমান নেই (যেমন তিনি2) এবং অণুর বন্ড অর্ডার ব্যাখ্যা করতে। সুতরাং, এই বর্ণনাটি সংক্ষেপে আণবিক অরবিটাল তত্ত্বের ভিত্তি ব্যাখ্যা করে।
সংকরকরণ তত্ত্ব কি?
সংকরকরণ তত্ত্ব হল একটি কৌশল যা আমরা একটি অণুর কক্ষপথের গঠন বর্ণনা করতে ব্যবহার করি। হাইব্রিডাইজেশন হল দুই বা ততোধিক পারমাণবিক অরবিটাল মিশ্রিত করে হাইব্রিড অরবিটাল গঠন করা। এই অরবিটালের অভিযোজন অণুর জ্যামিতি নির্ধারণ করে। এটি ভ্যালেন্স বন্ড তত্ত্বের একটি সম্প্রসারণ৷
পরমাণু অরবিটাল গঠনের আগে, তাদের বিভিন্ন শক্তি থাকে, কিন্তু গঠনের পরে, সমস্ত অরবিটালে একই শক্তি থাকে।উদাহরণস্বরূপ, একটি s পারমাণবিক অরবিটাল এবং একটি p পারমাণবিক অরবিটাল দুটি sp অরবিটাল তৈরি করতে একত্রিত হতে পারে। s এবং p পারমাণবিক কক্ষপথে বিভিন্ন শক্তি রয়েছে (p এর s < শক্তির শক্তি)। কিন্তু হাইব্রিডাইজেশনের পরে, এটি দুটি sp অরবিটাল গঠন করে যার শক্তি একই, এবং এই শক্তিটি পৃথক s এবং p পারমাণবিক কক্ষপথের শক্তির মধ্যে থাকে। তাছাড়া, এই sp হাইব্রিড অরবিটালের 50%s অরবিটাল বৈশিষ্ট্য এবং 50% p অরবিটাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
চিত্র 02: কার্বন পরমাণুর হাইব্রিড অরবিটাল এবং হাইড্রোজেন পরমাণুর অরবিটালের মধ্যে বন্ধন
সংকরকরণের ধারণাটি প্রথম আলোচনায় প্রবেশ করেছিল কারণ বিজ্ঞানীরা দেখেছেন যে ভ্যালেন্স বন্ড তত্ত্বটি কিছু অণুর গঠন সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করতে ব্যর্থ হয়েছে যেমন CH4এখানে, যদিও কার্বন পরমাণুর ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন অনুযায়ী মাত্র দুটি জোড়াবিহীন ইলেকট্রন রয়েছে, তবে এটি চারটি সমযোজী বন্ধন গঠন করতে পারে। চারটি বন্ধন গঠনের জন্য চারটি জোড়াবিহীন ইলেকট্রন থাকতে হবে।
তারা এই ঘটনাটি ব্যাখ্যা করার একমাত্র উপায় ছিল মনে করা যে কার্বন পরমাণুর s এবং p অরবিটাল একে অপরের সাথে ফিউজ হয়ে নতুন অরবিটাল গঠন করে যাকে হাইব্রিড অরবিটাল বলা হয় যার শক্তি একই। এখানে, এক s + তিন p 4 sp3 অরবিটাল দেয়। অতএব, ইলেকট্রনগুলি এই হাইব্রিড অরবিটালগুলিকে সমানভাবে পূরণ করে (একটি ইলেকট্রন প্রতি হাইব্রিড অরবিটাল), হুন্ডের নিয়ম মেনে। তারপর চারটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে চারটি সমযোজী বন্ধন গঠনের জন্য চারটি ইলেকট্রন রয়েছে৷
আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব এবং হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্বের মধ্যে পার্থক্য কী?
আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব হল কোয়ান্টাম মেকানিক্স ব্যবহার করে অণুর বৈদ্যুতিন কাঠামো বর্ণনা করার একটি কৌশল। হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্ব হল একটি কৌশল যা আমরা একটি অণুর কক্ষপথের গঠন বর্ণনা করতে ব্যবহার করি।সুতরাং, আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব এবং হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্বের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব বন্ধন এবং অ্যান্টি-বন্ডিং অরবিটালগুলির গঠন বর্ণনা করে, যেখানে হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্ব হাইব্রিড অরবিটালগুলির গঠনকে বর্ণনা করে।
এছাড়াও, আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব অনুসারে, দুটি পরমাণুর পারমাণবিক অরবিটালের মিশ্রণ থেকে নতুন অরবিটাল ফর্ম যখন হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্বে, নতুন অরবিটাল ফর্মগুলি একই পরমাণুর পারমাণবিক কক্ষপথের মিশ্রণ তৈরি করে। অতএব, এটি আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব এবং সংকরকরণ তত্ত্বের মধ্যে আরেকটি পার্থক্য।
সারাংশ – আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব বনাম হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্ব
আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব এবং হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্ব উভয়ই একটি অণুর গঠন নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ।আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব এবং হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্বের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে আণবিক অরবিটাল তত্ত্ব বন্ধন এবং অ্যান্টি-বন্ডিং অরবিটালগুলির গঠন বর্ণনা করে, যেখানে হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্ব হাইব্রিড অরবিটালগুলির গঠন বর্ণনা করে৷
