পাঠ ১১ / ১৪অনুচ্ছেদ ৩.১৩–৩.১৪

সন্নিবেশ বন্ধন ও জটিল যৌগCoordinate (dative) bonds & complex compounds

এই পাঠের আগে পড়ো (read first): পাঠ ৮ — আয়নিক ও সমযোজী বন্ধন, সিগমা ও পাই বন্ধন, পাঠ ১০ — অণুর আকৃতি, নিঃসঙ্গ জোড় ও বন্ধন কোণ (3D)

অ্যামোনিয়া (ammonia, NH₃) অণুতে N তিনটি H-এর সাথে বন্ধনে যুক্ত, তবু N-এর হাতে একটি ইলেকট্রন জোড় বাড়তি থেকে যায়। একটি হাইড্রোজেন আয়নের (H⁺) কোনো ইলেকট্রনই নেই। নিচে H⁺-কে টেনে এনে NH₃-এর গায়ে বসিয়ে দাও:

অ্যামোনিয়া (ammonia, NH₃) অণুর N-এর মাথায় একটি নিঃসঙ্গ জোড় (lone pair, হলুদ দুটি বিন্দু)। ডান দিকের H⁺ আয়নটি টেনে এনে ওই জোড়ের ওপর ছেড়ে দাও।

H⁺-কে টেনে N-এর নিঃসঙ্গ জোড়ে (lone pair) বসাও।
“ঘুরিয়ে দাও” চেপে আয়নটিকে ঘোরাও।
ধার করা (borrowed) বন্ধনের H-টি খুঁজে বের করো।

বন্ধনটি যে বানিয়েছে, তার দুটি ইলেকট্রনই এসেছে N থেকে — অথচ শেষে চারটি N–H আর আলাদা করা যায় না। তাহলে এটি কি নতুন কোনো বন্ধন, নাকি সাধারণ সমযোজী বন্ধনই?

এই পাঠে ধাপে ধাপে এগোব:

ঝালাই — সমযোজী বন্ধন (covalent bond), নিঃসঙ্গ জোড় (lone pair) ও খালি অরবিটাল (empty orbital)
দাতা (donor) আর গ্রহীতা (acceptor) চেনা
পরিচিত উদাহরণ — NH₄⁺, H₃O⁺, H₃N→BF₃, BF₄⁻, Al₂Cl₆
সন্নিবেশ বন্ধন আসলে সমযোজী — আনুষ্ঠানিক আধান (formal charge)
জটিল আয়ন (complex ion), লিগ্যান্ড (ligand) ও সন্নিবেশ সংখ্যা (coordination number)
এক যৌগে অনেক রকম বন্ধন — NH₄Cl থেকে তুঁতে (CuSO₄·5H₂O)
এবার নিজে করে দেখো — সিমুলেশন (simulation)

ধাপ ১: ঝালাই — বন্ধনের জোড় কোথা থেকে আসে

সমযোজী বন্ধনে (covalent bond, পাঠ ৮) দুটি পরমাণু একটি ইলেকট্রন জোড় (electron pair) ভাগাভাগি করে। সাধারণত দুই পরমাণু জোড়ের একটি করে ইলেকট্রন দেয় — যেমন H₂-তে দুই H একটি করে।

কিন্তু অণুর সব ইলেকট্রন বন্ধনে থাকে না। যে যোজ্যতা-স্তরের (valence shell) ইলেকট্রন জোড় কোনো বন্ধনে নেই, তাকে বলে নিঃসঙ্গ জোড় (lone pair) — NH₃-এর N-এ একটি, H₂O-এর O-তে দুটি (পাঠ ১০-এ এগুলোই অণুর আকৃতি বাঁকিয়ে দিয়েছিল)। আবার কিছু কণার যোজ্যতা-স্তরে এমন খালি অরবিটাল (empty orbital) থাকে, যেখানে আরও দুটি ইলেকট্রন বসতে পারে — যেমন H⁺-এর 1s, বা BF₃-এর B-এর একটি 2p (B-এর চারপাশে মাত্র 6টি ইলেকট্রন, অষ্টক অপূর্ণ)।

এখন একজনের নিঃসঙ্গ জোড় যদি অন্যজনের খালি অরবিটালে ঢুকে দুজনের মাঝে ভাগ হয়, তাহলেও একটি সমযোজী বন্ধন হয় — শুধু জোড়ের দুটি ইলেকট্রনই একজনের দেওয়া। এমন বন্ধনকে বলে সন্নিবেশ বন্ধন (coordinate bond) বা সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধন (dative covalent bond)।

যে পরমাণু জোড় দেয়: দাতা (donor)। যে নেয়: গ্রহীতা (acceptor)।
লেখার নিয়ম: দাতা থেকে গ্রহীতার দিকে তির — D → A, যেমন H₃N→H⁺।

দুই ক্ষেত্রেই শেষে একটি ইলেকট্রন জোড় দুই পরমাণুর মাঝে ভাগ হয়। পার্থক্য শুধু জোড়টি কোথা থেকে এল — (ক)-তে দুজন একটি করে (নীল ও বেগুনি), (খ)-তে দুটোই N-এর (নীল)। সন্নিবেশ বন্ধন তির (→) দিয়ে লেখা হয়, তিরের গোড়া দাতা, মাথা গ্রহীতা।

নিজে যাচাই করো

সন্নিবেশ বন্ধন গঠনের জন্য কোন দুটি জিনিস লাগে?

ধাপ ২: দাতা আর গ্রহীতা চেনা

যেকোনো কণা দাতা হতে পারে, যদি দান করার মতো নিঃসঙ্গ জোড় থাকে: NH₃, H₂O, F⁻, Cl⁻, CN⁻ … গ্রহীতা হতে পারে যার যোজ্যতা-স্তরে খালি অরবিটাল আছে: H⁺, অষ্টক-অপূর্ণ BF₃, BCl₃, AlCl₃, আর প্রায় সব ধাতব আয়ন (Cu²⁺, Ag⁺, Fe²⁺ …)। নিচের কার্ডগুলো জোড়ায় জোড়ায় মিলিয়ে দেখো — কারা সন্নিবেশ বন্ধন বানায়, আর কারা পারে না:

একটি কার্ডে চাপ দাও, তারপর আরেকটিতে। কাদের মধ্যে সন্নিবেশ বন্ধন (coordinate bond) হয়?

তিনটি আলাদা সন্নিবেশ যৌগ বা আয়ন বানাও (0/3)।
দুটি দাতাকে (donor) মেলাতে চেষ্টা করো — কী হয়?
দুটি গ্রহীতা, বা CCl₄ দিয়ে চেষ্টা করো।

লক্ষ করো: দুটি দাতা মেলালে কিছু হয় না (জোড় রাখার জায়গা নেই), দুটি গ্রহীতা মেলালেও না (দেওয়ার মতো জোড় নেই)। আর CCl₄ বা CH₄-এর মতো অণু — যাদের কেন্দ্রীয় পরমাণুর অষ্টক পূর্ণ আর নিঃসঙ্গ জোড়ও নেই — কোনো ভূমিকাতেই নামতে পারে না।

নিজে যাচাই করো

BF₃ আর NH₃-এর মধ্যে সন্নিবেশ বন্ধনে দাতা কে?

ধাপ ৩: পরিচিত উদাহরণ

অ্যামোনিয়াম আয়ন (ammonium ion): H₃N: + H⁺ → [H₃N→H]⁺ = NH₄⁺। N আগেও sp³ সংকরিত ছিল (পাঠ ৯), এখন চতুর্থ sp³ অরবিটালের জোড়টি H⁺-এর খালি 1s-এর সাথে অধিক্রমণ (overlap) করে। ∠HNH 106.7° থেকে 109.5° হয় — নিখুঁত চতুস্তলক (tetrahedral)।

হাইড্রোনিয়াম আয়ন (hydronium ion): H₂O: + H⁺ → H₃O⁺। O-এর দুটি জোড়ের একটি দান হয়, একটি থেকে যায় — তাই H₃O⁺ পিরামিড আকৃতির (কোণ ≈ 113°)। পানিতে এসিডের H⁺ আসলে এভাবেই থাকে।

অ্যামোনিয়া-বোরন ট্রাইফ্লোরাইড (H₃N→BF₃) ও BF₄⁻: BF₃-এর B অষ্টক-অপূর্ণ, তাই এটি NH₃-এর জোড় বা F⁻-এর জোড় নিতে পারে। জোড় পাওয়ার পরে B-কে চারটি জোড় সামলাতে হয় — সংকরণ (hybridisation) sp² থেকে sp³ হয়। একইভাবে BCl₃ + Cl⁻ → BCl₄⁻।

BF₃-এ B-এর চারপাশে মাত্র 6টি ইলেকট্রন; ফাঁকা 2p অরবিটালটি অণুর তলের ওপরে-নিচে। F⁻ (কমলা দাগ) ওই অরবিটালে নিজের জোড় দান করলে B-কে এখন চারটি জোড় ধরে রাখতে হয় — সংকরণ sp² থেকে sp³, আকৃতি সমতলীয় ত্রিভুজ (120°) থেকে চতুস্তলক (109.5°)। জোড়ার পরে চারটি B–F হুবহু এক।

বইয়ের সূত্র $H = \frac{1}{2}(V + X - C + A)$ দিয়েও যাচাই করা যায় (পাঠ ১০): BF₃-এ $H = \frac{1}{2}(3 + 3) = 3 \Rightarrow sp^2$ ; BF₄⁻-এ $H = \frac{1}{2}(3 + 4 - 0 + 1) = 4 \Rightarrow sp^3$ ।

Al₂Cl₆ ডাইমার (dimer): AlCl₃-এর Al-ও অষ্টক-অপূর্ণ। বাষ্প অবস্থায় দুটি AlCl₃ নিজেরাই একে অপরকে Cl-এর নিঃসঙ্গ জোড় ধার দেয় — দুটি সেতু (bridge) তৈরি হয়:

AlCl₃-এ Al-এর অষ্টক অপূর্ণ। বাষ্পে দুটি AlCl₃ পরস্পরকে Cl-এর নিঃসঙ্গ জোড় ধার দিয়ে Al₂Cl₆ ডাইমার (dimer) বানায় — প্রতিটি সেতু-Cl একটি Al-এর সাথে সাধারণ সমযোজী আর অন্যটির সাথে সন্নিবেশ বন্ধনে যুক্ত। কিন্তু মাপলে সেতুর দুটি বন্ধনই 221 pm — কোনটি “সন্নিবেশ” তা আলাদা করা যায় না। (প্রান্তের বন্ধন 206 pm; প্রান্তীয় Cl–Al–Cl কোণ ≈ 122°, সেতুর কোণ ≈ 91°।)

নিজে যাচাই করো

BF₃ + F⁻ → BF₄⁻ বিক্রিয়ায় B-এর সংকরণের কী হয়?

ধাপ ৪: সন্নিবেশ বন্ধন আসলে সমযোজী বন্ধন

শুরুর পরীক্ষায় তুমি দেখেছ: NH₄⁺ তৈরি হওয়ার পরে চারটি N–H বন্ধনের দৈর্ঘ্য, শক্তি, কোণ — সব হুবহু এক। কোনটি “ধার করা” জোড় দিয়ে তৈরি, তা কোনো পরীক্ষায় বলা যায় না। কারণ বন্ধন মানে দুই নিউক্লিয়াসের মাঝে ভাগ হওয়া একটি ইলেকট্রন জোড়; ইলেকট্রনের গায়ে লেখা থাকে না সে কোন পরমাণু থেকে এসেছে। Al₂Cl₆-এর সেতুতেও একই কথা — সেতুর দুটি Al–Cl বন্ধন সমান লম্বা।

তাই পার্থক্য শুধু গঠনের ইতিহাসে (how it forms), তৈরি হয়ে যাওয়া বন্ধনে নয়:

বিষয়	সাধারণ সমযোজী (covalent)	সন্নিবেশ (coordinate)
জোড়ের ইলেকট্রন কে দেয়	দুজনে একটি করে	একজনই দুটি (দাতা)
শর্ত	দুজনেরই বিজোড় ইলেকট্রন	দাতার নিঃসঙ্গ জোড় + গ্রহীতার খালি অরবিটাল
প্রতীক	A–B	D→A
গঠনের পরে	ভাগ করা একটি জোড় (σ বন্ধন)	হুবহু একই — ভাগ করা একটি জোড়

আনুষ্ঠানিক আধান (formal charge) দিয়ে হিসাবটা পরিষ্কার হয়। প্রতিটি পরমাণুর জন্য:

\text{FC} = V - N - \frac{B}{2}

এখানে $V$ যোজ্যতা ইলেকট্রন (valence electrons), $N$ নিঃসঙ্গ (non-bonding) ইলেকট্রন, $B$ বন্ধনের (bonding) ইলেকট্রন। NH₄⁺-এর N-এর জন্য $\text{FC} = 5 - 0 - \frac{8}{2} = +1$ , প্রতিটি H-এর জন্য $1 - 0 - \frac{2}{2} = 0$ । অর্থাৎ নিজের জোড় ভাগ করে দেওয়ায় দাতা N “অর্ধেক” ইলেকট্রন হারিয়ে +1 পেয়েছে — আয়নের + আধানটি N-এর ঘাড়ে, কোনো একটি H-এর নয়। H₃N→BF₃-এ একইভাবে N +1 আর B −1।

নিজে যাচাই করো

NH₄⁺ আয়নের চারটি N–H বন্ধন সম্পর্কে কোনটি ঠিক?

ধাপ ৫: জটিল আয়ন — ধাতব আয়ন গ্রহীতা

সন্নিবেশ বন্ধনের সবচেয়ে বেশি উদাহরণ ধাতব জটিল আয়নে (complex ion)। কেন্দ্রে থাকে একটি ধাতব আয়ন (গ্রহীতা, খালি s, p, d অরবিটাল নিয়ে), আর তার চারপাশে জোড়দাতা অণু বা আয়ন — এদের বলে লিগ্যান্ড (ligand): NH₃, H₂O, CN⁻, Cl⁻ … কেন্দ্রের সাথে কয়টি দাতা পরমাণু যুক্ত, তাকে বলে সন্নিবেশ সংখ্যা (coordination number, CN)।

\mathrm{Cu^{2+} + 4\,NH_3 \longrightarrow [Cu(NH_3)_4]^{2+}} \qquad \mathrm{Ag^{+} + 2\,NH_3 \longrightarrow [Ag(NH_3)_2]^{+}}

\mathrm{Fe^{2+} + 6\,CN^{-} \longrightarrow [Fe(CN)_6]^{4-}}

প্রতিটি কমলা দাগ একটি সন্নিবেশ বন্ধন: লিগ্যান্ডের (ligand) নিঃসঙ্গ জোড় → কেন্দ্রীয় ধাতব আয়ন। কেন্দ্রের সাথে কয়টি দাতা পরমাণু যুক্ত, সেটিই সন্নিবেশ সংখ্যা (coordination number, CN)। CN⁻ যুক্ত হয় C প্রান্ত দিয়ে।

কপার সালফেট দ্রবণে অ্যামোনিয়া দিলে হালকা নীল রং গাঢ় নীল হয়ে যায় — H₂O লিগ্যান্ড সরিয়ে NH₃ বসছে। (কোন লিগ্যান্ডে কোন রং কেন, তা পাঠ ৩-এ; জটিল যৌগের নামকরণ পাঠ ১৪-তে।)

নিজে যাচাই করো

[Cu(NH₃)₄]²⁺ আয়নে কয়টি সন্নিবেশ বন্ধন আছে?

ধাপ ৬: এক যৌগে অনেক রকম বন্ধন

অনেক যৌগে একসাথে আয়নিক (ionic), সমযোজী আর সন্নিবেশ বন্ধন থাকে:

NH₄Cl: NH₄⁺-এর ভেতরে 3টি N–H সমযোজী + 1টি N→H সন্নিবেশ; NH₄⁺ আর Cl⁻-এর মধ্যে আয়নিক।
KBF₄: BF₄⁻-এর ভেতরে 3টি B–F সমযোজী + 1টি F→B সন্নিবেশ; K⁺ আর BF₄⁻-এর মধ্যে আয়নিক।
H₃N→BF₃: সমযোজী (N–H, B–F) + সন্নিবেশ (N→B); দুটি নিরপেক্ষ অণু, তাই কোনো আয়নিক বন্ধন নেই।
[Co(NH₃)₆]Cl₃: 6টি Co←N সন্নিবেশ, 18টি N–H সমযোজী; জটিল আয়ন [Co(NH₃)₆]³⁺ আর 3টি Cl⁻-এর মধ্যে আয়নিক।
Na₂SO₄: Na⁺ আর SO₄²⁻-এর মধ্যে আয়নিক; সালফেটের ভেতরে বোর্ডের লুইস গঠন অনুযায়ী 2টি S–O সমযোজী + 2টি S→O সন্নিবেশ (বাস্তবে চারটি S–O-ই সমান, 149 pm — আবার সেই “গঠনের পরে এক” কথা)।

এমন যৌগ সাধারণত আয়নিক যৌগের ধর্ম দেখায় — উচ্চ গলনাঙ্ক, পানিতে দ্রবণে তড়িৎ পরিবহন। আর দ্রবণে যে আয়নগুলো অবিকৃত থাকে, তাদের বিক্রিয়া তাৎক্ষণিক: Na₂SO₄ দ্রবণে BaCl₂ দিলে সাথে সাথে সাদা BaSO₄ পড়ে; [Co(NH₃)₆]Cl₃ দ্রবণে AgNO₃ দিলে সাথে সাথে AgCl পড়ে — প্রতি একক যৌগে 3টি, কারণ শুধু বাইরের তিনটি Cl⁻ মুক্ত আয়ন। কিন্তু যে বিক্রিয়ায় সমযোজী বন্ধন ভাঙতে হয় (যেমন SO₄²⁻-কে SO₃²⁻-এ বিজারিত করতে S–O ভাঙা), তা ধীরে ও উচ্চ তাপমাত্রায় হয়।

তুঁতে (blue vitriol, CuSO₄·5H₂O) — চার রকম বন্ধনের এক যৌগ। এর পাঁচটি পানির মধ্যে চারটি Cu²⁺-এর সাথে সন্নিবেশ বন্ধনে যুক্ত; পঞ্চমটি Cu-কে ছোঁয় না, সেটি দুই দিকে সালফেটের O আর যুক্ত পানির H-এর সাথে মোট 4টি হাইড্রোজেন বন্ধনে (hydrogen bond, পাঠ ১৩) আটকে থাকে। কেলাসের এই পানিকে বলে কেলাস-পানি (water of crystallisation)। গরম করলে কোন পানি আগে যায়, নিজে দেখো (আসল পরীক্ষাটি শিক্ষকের তত্ত্বাবধানে ল্যাবে, চশমা পরে করতে হয় — তুঁতে গিলে ফেললে বিষাক্ত):

তাপমাত্রা (temperature)25 °C

রং (colour)গাঢ় নীল কেলাস

প্রতি Cu-তে পানি (H₂O per Cu)5

অবশিষ্ট ভর (residue mass)100.0 %

তাপমাত্রা (temperature): 25–700 °C · ধাপ: 63, 109, 200, 650 °C (আনুমানিক, approximate)

গাঢ় নীল তুঁতে (blue vitriol)। Cu²⁺-এর চারপাশে 4টি পানি সন্নিবেশ বন্ধনে, পঞ্চম পানিটি H-বন্ধনে আটকে আছে। স্লাইডার টেনে তাপমাত্রা বাড়াও।

তাপমাত্রাগুলো বইয়ে ও বহু রেফারেন্সে দেওয়া প্রচলিত মান; আসল পরীক্ষায় তাপ দেওয়ার গতির ওপর নির্ভর করে কয়েক ডিগ্রি থেকে কয়েক দশ ডিগ্রি সরে যায়। ভর % হিসাব করা হয়েছে IUPAC পারমাণবিক ভর থেকে।

তাপ বাড়িয়ে দেখো কোন পানিগুলো আগে যায়।
শেষ পানিটি কত তাপমাত্রায় যায়, খুঁজে বের করো।
সাদা CuSO₄-এ পানি দিয়ে রং ফেরাও।

\mathrm{CuSO_4{\cdot}5H_2O \xrightarrow[-2H_2O]{63\,^\circ C} CuSO_4{\cdot}3H_2O \xrightarrow[-2H_2O]{109\,^\circ C} CuSO_4{\cdot}H_2O \xrightarrow[-H_2O]{200\,^\circ C} CuSO_4 \xrightarrow{650\,^\circ C} CuO + SO_3}

নিজে যাচাই করো

CuSO₄·5H₂O গরম করলে সবশেষে কোন পানির অণুটি বের হয়, আর কেন?

ধাপ ৭: এবার নিজে করে দেখো

এবার বন্ধন চেনার ল্যাবে প্রতিটি যৌগের প্রতিটি বন্ধন নিজে চিহ্নিত করো:

উপরে একটি যৌগ বেছে নাও, তারপর বন্ধনের ধরন — আয়নিক (ionic), সমযোজী (covalent), সন্নিবেশ (coordinate), H-বন্ধন (H-bond) — বেছে ছবির বন্ধনে চাপ দাও। NH₃ বা H₂O ছোট করে লেখা থাকলে তাদের ভেতরের বন্ধন নিচের বোতামে।
যাচাই করো চাপলে ✓, ✗ আর ! দেখাবে। একগুচ্ছ একই রকম বন্ধনে (যেমন NH₄⁺-এর চারটি N–H) কোনটিকে সন্নিবেশ বলবে তা তোমার ইচ্ছা — শুধু সংখ্যা ঠিক হতে হবে।
B বা Al যুক্ত যৌগে আগে ও পরে বোতাম, আর ক্লোরাইড যৌগে AgNO₃ পরীক্ষা আছে। ঠিকভাবে শেষ করা প্রতিটি যৌগের হিসাব পর্যবেক্ষণ খাতায় (observation notebook) জমা হবে।

বন্ধন চেনার ল্যাব

Coordinate-bond lab: label every bond

↗

NH₄Cl — অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড (ammonium chloride)

আয়নিক: 0সমযোজী: 0সন্নিবেশ: 0H-বন্ধন: 0

উপরের বোতাম থেকে বন্ধনের ধরন বেছে নাও, তারপর ছবির কোনো বন্ধনে চাপ দাও। একই ধরন দিয়ে আবার চাপলে মুছে যায়।

AgNO₃ পরীক্ষা (test): NH₄Cl-এর দ্রবণে AgNO₃ দিলে প্রতি একক যৌগে কয়টি AgCl সাথে সাথে পড়বে?

দাতা না গ্রহীতা? (donor or acceptor?) নিচের কোনটি সন্নিবেশ বন্ধন গঠন করতে পারে না?

চ্যালেঞ্জ (challenges)

0/6

NH₄Cl-এর প্রতিটি বন্ধন চিহ্নিত করো — তিন রকম বন্ধনই খুঁজে পাও।
H₂O, NH₃, BCl₃, CCl₄ — কোনটি সন্নিবেশ বন্ধন গঠন করতে পারে না? (নিচের “দাতা না গ্রহীতা?” অংশে)
KBF₄ বা H₃N→BF₃ বেছে “আগে ও পরে” দেখো — B-এর সংকরণ কি বদলায়?
CuSO₄·5H₂O-এর সব বন্ধন চিহ্নিত করো — পঞ্চম পানিটি অন্যদের থেকে আলাদা কেন?
[Cu(NH₃)₄]SO₄ চিহ্নিত করো: জটিল আয়ন [Cu(NH₃)₄]²⁺-এ কয়টি সন্নিবেশ বন্ধন?
[Co(NH₃)₆]Cl₃-এ AgNO₃ দাও — প্রতি একক যৌগে কয়টি AgCl পড়বে আগে অনুমান করো।

পর্যবেক্ষণ খাতা (observation notebook)

কোনো যৌগের সব বন্ধন ঠিকভাবে চিহ্নিত করে “যাচাই করো” চাপলে এখানে তার বন্ধনের হিসাব জমা হবে।

হিসাবের নিয়ম (counting convention): আয়নিক আকর্ষণ দিকহীন — কেলাসে প্রতিটি আয়ন চারপাশের অনেক আয়নকে টানে; এখানে সূত্রের প্রতিটি আয়ন জোড়কে একটি করে গোনা হয়েছে। সালফেটের S–O-তে 2টি সন্নিবেশ বোর্ডের প্রচলিত লুইস গঠন অনুযায়ী; বাস্তবে চারটি S–O সমান (149 pm)।

বই পড়ার সময় সাবধান

Al₂Cl₆: বই বলে কঠিন AlCl₃-এ ডাইমার অণু সাজানো থাকে, আর 180 °C-এ “ডাইমার ভেঙে মনোমার” হয়ে ঊর্ধ্বপাতিত হয়। আসলে কঠিন AlCl₃ একটি স্তরীভূত কেলাস (layer lattice), যেখানে প্রতিটি Al-এর চারপাশে 6টি Cl। প্রায় 180 °C-এ এটি ঊর্ধ্বপাতিত হয় Al₂Cl₆ ডাইমার হিসেবে; মনোমার AlCl₃ হয় আরও অনেক বেশি তাপে। বইয়ের কোণ “79° / 118°” — গ্যাসীয় অবস্থার মাপ অনুযায়ী সেতুর কোণ ≈ 91°, প্রান্তীয় ≈ 122°।
তুঁতের গঠন: বইয়ের ছবিতে Cu²⁺-এর চারপাশে শুধু 4টি পানি। এটি পরীক্ষার জন্য যথেষ্ট, তবে কেলাসে Cu²⁺ আসলে 6টি O দিয়ে ঘেরা — 4টি পানির O কাছে, আর ওপরে-নিচে দুটি সালফেটের O একটু দূরে (প্রসারিত অষ্টতলক, elongated octahedron)। 63, 109, 200 °C তাপমাত্রাগুলোও আনুমানিক; তাপ দেওয়ার গতি অনুযায়ী বদলায়।
সালফেটের “2টি সন্নিবেশ বন্ধন” লুইস গঠন লেখার একটি নিয়ম; মাপলে SO₄²⁻-এর চারটি S–O বন্ধনই সমান (149 pm)। বোর্ডের উত্তরে Na₂SO₄-এ তিন রকম বন্ধন লেখো, কিন্তু মনে রেখো কোন দুটি “সন্নিবেশ” তা আলাদা করা যায় না।
[Cu(NH₃)₄]²⁺-এর সংকরণ: বইয়ের “sp²d” লেবেলটি প্রচলিত নয় — ভ্যালেন্স বন্ধন তত্ত্বে এটিকে dsp² লেখা হয় (ভেতরের 3d অরবিটাল আগে)।
প্রশ্নব্যাংকের ভুল উত্তর: MCQ 157-এর উত্তর বলে [Co(NH₃)₆]³⁺ “sp³d², অনুচুম্বকীয়” — আসলে এটি d²sp³, নিম্ন-স্পিন d⁶, প্রতিচুম্বকীয় (diamagnetic)। MCQ 199-এর উত্তর বলে [Fe(CN)₆]⁴⁻ “বর্গ-সমতলীয়, অনুচুম্বকীয়” — আসলে এটি অষ্টতলকীয় (octahedral) ও প্রতিচুম্বকীয়।
জটিল যৌগের সংকেত লেখা (04 p046): বই বলে আগে নিরপেক্ষ লিগ্যান্ড, পরে ঋণাত্মক লিগ্যান্ড। IUPAC 2005 অনুযায়ী লিগ্যান্ড সাজাতে হয় সংকেতের বর্ণানুক্রমে — যেমন [CoCl₂(NH₃)₄]⁺ (বিস্তারিত পাঠ ১৪)।

পরীক্ষার প্রস্তুতি

১. সন্নিবেশ বন্ধন কাকে বলে? একটি উদাহরণ দিয়ে দাতা ও গ্রহীতা চিহ্নিত করো।

যে সমযোজী বন্ধনে ভাগ করা ইলেকট্রন জোড়ের দুটি ইলেকট্রনই একটি পরমাণু (দাতা) সরবরাহ করে, আর অন্য পরমাণু (গ্রহীতা) কোনো ইলেকট্রন না দিয়ে নিজের খালি অরবিটালে জোড়টি ভাগ করে নেয়, তাকে সন্নিবেশ বন্ধন বলে। উদাহরণ: H₃N: + H⁺ → [H₃N→H]⁺। এখানে N দাতা (নিঃসঙ্গ জোড়), H⁺ গ্রহীতা (খালি 1s)।

২. NH₄Cl যৌগে কী কী ধরনের বন্ধন আছে? ব্যাখ্যা করো। (ঢা. বো. ২০১৫)

তিন রকম: (i) N তিনটি H-এর সাথে একটি করে ইলেকট্রন ভাগ করে 3টি সমযোজী N–H বন্ধন বানায় (NH₃)। (ii) NH₃-এর N-এর নিঃসঙ্গ জোড় H⁺-এর খালি 1s অরবিটালে দান হয়ে 1টি সন্নিবেশ বন্ধন (N→H), ফলে NH₄⁺। (iii) NH₄⁺ আর Cl⁻-এর মধ্যে স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণ — আয়নিক বন্ধন। গঠনের পরে NH₄⁺-এর চারটি N–H অভিন্ন (∠HNH = 109.5°)।

৩. “সন্নিবেশ বন্ধন প্রকৃতপক্ষে সমযোজী বন্ধন” — ব্যাখ্যা করো। (চ. বো. ২০১৯)

উভয় বন্ধনেই দুই পরমাণুর মাঝে একটি ইলেকট্রন জোড় ভাগ হয় এবং অরবিটালের অধিক্রমণে σ বন্ধন হয়; পার্থক্য শুধু জোড়ের উৎসে। NH₃-এ N sp³ সংকরিত; তিনটি sp³ অরবিটাল H-এর 1s-এর সাথে সমযোজী বন্ধন করে, চতুর্থটিতে নিঃসঙ্গ জোড়। NH₄⁺ গঠনে এই চতুর্থ sp³ অরবিটাল H⁺-এর খালি 1s-এর সাথে অধিক্রমণ করে। ফলে চারটি N–H বন্ধনের দৈর্ঘ্য, শক্তি ও কোণ (109.5°) হুবহু এক — কোনটি সন্নিবেশ তা আলাদা করা যায় না। তাই গঠনের পরে সন্নিবেশ বন্ধন একটি সাধারণ সমযোজী বন্ধনই।

৪. দ্বিতীয় পর্যায়ের দুটি মৌল X ও Y-এর যোজ্যতা ইলেকট্রন বিন্যাস যথাক্রমে ns²np¹ ও ns²np³। (ক) XCl₃ ও YH₃-এর মধ্যে কোন ধরনের বন্ধন হতে পারে? (খ) বিক্রিয়ায় X-এর সংকরণ বদলায় কি? (ব. বো. ২০১৫-এর ধাঁচে)

X = বোরন (2s²2p¹), Y = নাইট্রোজেন (2s²2p³)। (ক) XCl₃ = BCl₃: B-এর চারপাশে 6টি ইলেকট্রন, একটি 2p খালি — গ্রহীতা। YH₃ = NH₃: N-এ একটি নিঃসঙ্গ জোড় — দাতা। তাই H₃N→BCl₃ সন্নিবেশ বন্ধন হয়। (খ) হ্যাঁ: BCl₃-এ $H = \frac{1}{2}(3 + 3) = 3$ , sp² (সমতলীয়, 120°)। যুত যৌগে B-এর চারপাশে চারটি জোড় — sp³ (প্রায় চতুস্তলকীয়)। N আগেও sp³, পরেও sp³।

৫. [Cu(NH₃)₄]²⁺ আয়নে কী কী বন্ধন আছে? (i) আয়নিক (ii) সমযোজী (iii) সন্নিবেশ — (ক) i ও ii (খ) ii ও iii (গ) i ও iii (ঘ) i, ii ও iii (কু. বো. ২০১৫)

উত্তর (খ)। NH₃-এর ভেতরে 12টি N–H সমযোজী, আর Cu²⁺ ও NH₃-এর মধ্যে 4টি Cu←N সন্নিবেশ বন্ধন। প্রশ্নটি শুধু জটিল আয়ন নিয়ে — এর ভেতরে কোনো আয়নিক বন্ধন নেই। (পুরো যৌগ [Cu(NH₃)₄]SO₄ হলে জটিল আয়ন ও SO₄²⁻-এর মধ্যে আয়নিক বন্ধনও থাকত।)

৬. (ক) 0.010 mol [Co(NH₃)₆]Cl₃ পানিতে দ্রবীভূত করে অতিরিক্ত AgNO₃ দিলে কত গ্রাম AgCl পড়বে? (খ) 2.50 g CuSO₄·5H₂O 150 °C পর্যন্ত গরম করলে কত গ্রাম কঠিন থাকবে?

(ক) তিনটি Cl⁻-ই জটিল আয়নের বাইরে (আয়নিক), তাই প্রতি mol যৌগে 3 mol AgCl। $n = 3 \times 0.010 = 0.030$ mol; AgCl-এর মোলার ভর $107.87 + 35.45 = 143.32\ \text{g mol}^{-1}$ ; ভর $= 0.030 \times 143.32 = 4.30$ g।

(খ) 150 °C-এ থাকে CuSO₄·H₂O। মোলার ভর: CuSO₄·5H₂O = 249.68, CuSO₄·H₂O = 177.62 g mol⁻¹। ভর $= 2.50 \times \frac{177.62}{249.68} = 1.78$ g (অর্থাৎ 4টি পানি হারিয়ে ভর 28.9 % কমে)।