আউফবাউ নীতি
পরমাণুতে ইলেকট্রনসমূহ বিভিন্ন অরবিটালে তাদের শক্তির উচ্চক্রম অনুসারে প্রবেশ করে। অর্থাৎ ইলেকট্রনসমূহ প্রথমে নিম্নশক্তির অরবিটাল পূর্ণ করে এর পরে ক্রমান্বয়ে উচ্চশক্তির অরবিটালে স্থান গ্রহণ করে পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস সম্পন্ন করে। এর কারণ হলো নিম্ন শক্তিযুক্ত ইলেকট্রন বিন্যাস অধিক স্থিতিশীল। নিম্ন শক্তিস্তর থেকে ধারাবাহিকভাবে উচ্চশক্তিস্তরের অরবিটালে ইলেকট্রনসমূহের প্রবেশের এ নিয়মকে জার্মান ভাষায় ‘উচ্চক্রম’ বোঝাতে আউফবাউ (Aufbau) শব্দ ব্যবহৃত হয়েছে।
আউফবাউ নীতির ব্যাখ্যা
শক্তিক্রম নির্ণয়ে (n+I) নিয়ম : নিয়ম-০১
যে উপশক্তিস্তরে (n+l) এর মান কম হবে তার শক্তি কম হওয়ায় সে উপস্তরে আগে ইলেকট্রন (e–) প্রবেশ করবে।
3d এর জন্য,
n = 3, l = 2
n+l = 3+2 = 5
আবার 4s এর জন্য,
n=4, l=0
n+l = 4+0 = 4
যেহেতু 4s এ (n+l) এর মান 3d এর চেয়ে কম, তাই ইলেকট্রন (e–) 4s অর্বিটালে আগে প্রবেশ করবে।
উদাহরণ : ১# পটাশিয়ামের 19 তম ইলেকট্রনটি 3d তে না গিয়ে 4s-এ যায় কেন?
উত্তর : আউফবাউ নীতি অনুসারে পটাশিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস নিম্নরুপ :
K(19)- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
যে উপশক্তিস্তরে (n+l) এর মান কম হবে তার শক্তি কম হওয়ায় সে উপস্তরে আগে ইলেকট্রন (e–) প্রবেশ করবে।
3d এর জন্য
n= 3, l=2
n+l=3+2=5
আবার 4s এর জন্য
n=4, l=0
n+l=4+0=4
যেহেতু 4s এ (n+l) এর মান 3d এর চেয়ে কম, তাই পটাশিয়ামের ১৯ তম ইলেকট্রনটি (e–) 3d অর্বিটাল এ প্রবেশ না করে 4s অর্বিটালে আগে প্রবেশ করবে।
শক্তিক্রম নির্ণয়ে (n+I) নিয়ম : নিয়ম-০২
যদি ২টি উপস্তরে (n+l) এর মান সমান হয়, তবে যে উপস্তরে প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n এর মান কম সেই উপস্তরে ইলেকট্রন (e–) আগে প্রবেশ করবে।
3d এর জন্য,
n=3,l=2
(n+l) = 3+2 = 5
4p এর জন্য,
n=4,l=1
(n+l) = 4+1 = 5
3d ও 4p এর ক্ষেত্রে (n+l) এর মান সমান। কিন্তু 3d এর ক্ষেত্রে n এর মান 4p এর n এর মানের চেয়ে কম হওয়ায় 3d তে ইলেকট্রন (e–) আগে প্রবেশ করবে।
প্রশ্ন : 5s, 5p, 5d এদেরকে শক্তির ক্রম অনুসারে সাজাও ও ব্যাখ্যা কর।
5s এর জন্য,
n=5, l=0
(n+l)=5+0=5
5p এর জন্য
n=5, l=1
(n+l)=5+1=6
4d এর জন্য
n=4, l=2
(n+l)=4+2=5
যে উপস্তরে (n+l) এর মান কম ইলেক্ট্রন আগে সেই উপস্তরে প্রবেশ করবে। এখানে, (n+l) এর মান অনুসারে ইলেকট্রন আগে 5s অর্বিটালে প্রবেশ করবে।আর যদি (n+l) এর মান সমান হয় তাহলে, প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা অর্থ্যাৎ n এর মান যার কম হয় ইলেকট্রন (e–) আগে সেই উপস্তরে প্রবেশ করবে।
এখানে 5p ও 4d এর ক্ষেত্রে (n+l) এর মান সমান হলেও n এর মান 4d এর ক্ষেত্রে কম তাই ইলেকট্রন (e–) আগে 4d তে এবং পরে 5P তে প্রবেশ করবে।
শক্তিস্তরের ক্রম হলো
5s < 4d < 5p
আউফবাউ নীতির প্রয়োগ
১। নোবেল গ্যাসের ইলেকট্রন বিন্যাস ব্যাখ্যা করতে আউফবাউ নীতির গুরুত্ব রয়েছে।
২। পরমানুর আয়নন শক্তি ব্যাখ্যা করা যায় আউফবাউ নীতির মাধ্যমে।
৩। রাসায়নিক বন্ধন ব্যাখ্যা করতেও এই নীতিটি সাহায্য করে।
কোয়ান্টাম মেকানিক্সের একটি মৌলিক নীতি হলো আউফবাউ নীতি। যা পদার্থবিজ্ঞান এবং রসায়নে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।