সঠিক উত্তর: (গ) নিউক্লিয়াস

বিজ্ঞানী রাদারফোর্ড সোনার পাতের ওপর আলফা কণা চালনা করে দেখেন যে খুব অল্প সংখ্যক কণা সম্পূর্ণ বিপরীত দিকে ফিরে আসে। এর থেকে তিনি সিদ্ধান্তে আসেন যে পরমাণুর কেন্দ্রে একটি ক্ষুদ্র, ধনাত্মক আধানযুক্ত এবং ভারী অংশ রয়েছে, যার নাম তিনি দেন ‘নিউক্লিয়াস’ বা কেন্দ্রক।

সঠিক উত্তর: (ঘ) He (হিলিয়াম পরমাণু)

বোরের পরমাণু মডেল শুধুমাত্র এক-ইলেকট্রন বিশিষ্ট কণার ক্ষেত্রে নিখুঁতভাবে প্রযোজ্য (যেমন H, He⁺, Li²⁺ ইত্যাদি)। সাধারণ হিলিয়াম (He) পরমাণুতে 2টি ইলেকট্রন থাকায় বোর তত্ত্ব দিয়ে এর পারমাণবিক বর্ণালী ব্যাখ্যা করা যায় না, এটি বোর মডেলের একটি প্রধান সীমাবদ্ধতা।

সঠিক উত্তর: (খ) λ = h / p

বিজ্ঞানী লুই ডি ব্রগলি প্রমাণ করেন যে গতিশীল বস্তুকণার সাথে একটি তরঙ্গ যুক্ত থাকে। এই তরঙ্গের দৈর্ঘ্য (λ) কণাটির রৈখিক ভরবেগের (p = mv) ব্যস্তানুপাতিক এবং প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবকের (h) সমানুপাতিক হয়। সূত্রটি হলো λ = h / p বা λ = h / mv।

সঠিক উত্তর: (খ) h / 4π

জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী ভার্নার হাইজেনবার্গের নীতি অনুযায়ী, কোনো ক্ষুদ্র কণার (যেমন ইলেকট্রন) অবস্থান এবং ভরবেগ একই সাথে নিখুঁতভাবে মাপা অসম্ভব। এদের অনিশ্চয়তার গুণফল গাণিতিকভাবে (Δx × Δp) সর্বদা h / 4π এর সমান বা তার থেকে বেশি হবে।

সঠিক উত্তর: (ঘ) ইলেকট্রন কক্ষপথের আকার ও শক্তি স্তর

প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা (n) হলো বোর কক্ষপথের ক্রমিক সংখ্যা (যেমন 1, 2, 3… অর্থাৎ K, L, M… কক্ষ)। n-এর মান বৃদ্ধি পেলে নিউক্লিয়াস থেকে ইলেকট্রনের দূরত্ব এবং ইলেকট্রনের শক্তি উভয়ই বৃদ্ধি পায়। তাই এটি আকার ও শক্তি নির্দেশ করে।

সঠিক উত্তর: (খ) 1

গৌণ কোয়ান্টাম সংখ্যা (l) উপকক্ষ নির্দেশ করে। বিজ্ঞানের নিয়ম অনুযায়ী s-এর জন্য l = 0, p-এর জন্য l = 1, d-এর জন্য l = 2 এবং f-এর জন্য l = 3 ধরা হয়। তাই p-উপকক্ষের জন্য এর মান 1।

সঠিক উত্তর: (গ) 10

d-উপকক্ষের ক্ষেত্রে l = 2। ফলে চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যার (m) মান -2 থেকে +2 পর্যন্ত মোট 5টি (অরবিটাল) হয়। প্রতিটি অরবিটালে সর্বাধিক 2টি ইলেকট্রন থাকতে পারে। তাই d-উপকক্ষে সর্বাধিক 5 × 2 = 10টি ইলেকট্রন থাকতে পারে।

সঠিক উত্তর: (গ) পলির অপবর্জন নীতি

বিজ্ঞানী উলফগ্যাং পলি এই নীতি আবিষ্কার করেন। এর অর্থ হলো, যদি দুটি ইলেকট্রন একই কক্ষে, একই উপকক্ষে এবং একই অরবিটালেও অবস্থান করে (অর্থাৎ n, l, m সমান হয়), তবু তাদের ঘূর্ণনের দিক বা স্পিন (s) অবশ্যই বিপরীত (+1/2 এবং -1/2) হতে হবে।

সঠিক উত্তর: (খ) [Ar] 3d⁵ 4s¹

সাধারণ নিয়ম অনুযায়ী 3d⁴ 4s² হওয়ার কথা। কিন্তু রসায়নের নিয়ম অনুযায়ী অর্ধপূর্ণ (half-filled) 3d⁵ অবস্থা 3d⁴ এর চেয়ে অনেক বেশি সুস্থিত বা স্থিতিশীল। তাই 4s থেকে একটি ইলেকট্রন 3d তে চলে যায় এবং বিন্যাসটি 3d⁵ 4s¹ হয়।

সঠিক উত্তর: (খ) সমশক্তিসম্পন্ন অরবিটালে ইলেকট্রন পূরণের নিয়ম

হুন্ডের সূত্র (Rule of Maximum Multiplicity) অনুযায়ী, সমশক্তি সম্পন্ন অরবিটালগুলোতে (যেমন p-এর 3টি অরবিটাল) ইলেকট্রন প্রথমে একটি একটি করে একই স্পিন নিয়ে প্রবেশ করবে। সবগুলোতে একটি করে ইলেকট্রন পূর্ণ হওয়ার পরেই জোড় বাঁধা শুরু হবে।

সঠিক উত্তর: (ঘ) 4s

আউফবাউ নীতি অনুযায়ী শক্তি n+l এর ওপর নির্ভর করে। এখানে 3d এর জন্য n+l = 3+2 = 5; 4p এর জন্য 4+1 = 5; 5s এর জন্য 5+0 = 5। কিন্তু 4s এর জন্য n+l = 4+0 = 4। যার n+l এর মান সবচেয়ে কম, তার শক্তিও সবচেয়ে কম এবং সেখানে ইলেকট্রন আগে প্রবেশ করে।

সঠিক উত্তর: (গ) গোলাকার (Spherical)

কোয়ান্টাম বলবিদ্যার সমীকরণ সমাধান করে দেখা যায় যে s-অরবিটালের ইলেকট্রন পাওয়ার সম্ভাবনা নিউক্লিয়াসের চারপাশে সবদিকে সমান। তাই এর আকৃতি সম্পূর্ণ গোলাকার বা গোলীয় প্রতিসম হয়। p-এর আকৃতি ডাম্বেল এবং d-এর আকৃতি ডাবল-ডাম্বেল।

সঠিক উত্তর: (খ) 1

যেকোনো কক্ষপথের রেডিয়াল নোড (যেখানে ইলেকট্রন পাওয়ার সম্ভাবনা শূন্য) নির্ণয়ের সূত্র হলো (n – l – 1)। 3p এর ক্ষেত্রে n = 3 এবং p এর জন্য l = 1। সুতরাং রেডিয়াল নোড = 3 – 1 – 1 = 1টি।

সঠিক উত্তর: (খ) 2n²

বোর-বুরি নিয়ম অনুযায়ী, কোনো প্রধান কক্ষপথে (যেমন 1, 2, 3…) সর্বোচ্চ 2n² সংখ্যক ইলেকট্রন থাকতে পারে। যেমন, 3 নম্বর কক্ষপথে (M shell) সর্বাধিক 2 × (3)² = 2 × 9 = 18টি ইলেকট্রন থাকতে পারে।

সঠিক উত্তর: (ঘ) স্পিন বা ঘূর্ণন কোয়ান্টাম সংখ্যা (s)

স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা (s) দিয়ে বোঝানো হয় ইলেকট্রন তার নিজের অক্ষের চারপাশে ঘড়ির কাঁটার দিকে (clockwise) নাকি বিপরীত দিকে (anti-clockwise) ঘুরছে। এর মান কেবল +1/2 অথবা -1/2 হতে পারে।