জারণ সংখ্যা হলো কোনো যৌগে পরমাণুর একটি কাল্পনিক আধান, যা এই অনুমানের ভিত্তিতে গণনা করা হয় যে পরমাণুগুলোর মধ্যকার সমস্ত বন্ধনই আয়নিক। এটি নির্দেশ করে যে একটি পরমাণু কয়টি ইলেকট্রন ত্যাগ করেছে বা নিজের দিকে টেনে নিয়েছে। এই পৃষ্ঠায় আপনি পাবেন সহজ সংজ্ঞা, জারণ সংখ্যা নির্ণয়ের সমস্ত নিয়ম, স্থায়ী মানের সারণি, ধাপে ধাপে নির্ণয়ের অ্যালগরিদম এবং একটি ইন্টারঅ্যাক্টিভ অনুশীলনী, যেখানে আপনি বিষয়টি ভালোভাবে আয়ত্ত করতে পারবেন।
জারণ সংখ্যা কী
জারণ সংখ্যা (OS) হলো অণুর মধ্যে থাকা পরমাণুর একটি কাল্পনিক আধান, যা তখন থাকত যদি সমস্ত ইলেকট্রন জোড় অধিক তড়িৎঋণাত্মক পরমাণুর দিকে পুরোপুরি চলে যেত। সহজ কথায়, এটি ইলেকট্রনের একটি 'কাউন্টার': যে পরমাণু ইলেকট্রন ত্যাগ করে, সে ধনাত্মক জারণ সংখ্যা পায় এবং যে পরমাণু ইলেকট্রন টেনে নেয়, সে ঋণাত্মক জারণ সংখ্যা পায়।
জারণ সংখ্যা সবসময় সংখ্যার আগে চিহ্ন দিয়ে লেখা হয় এবং মৌলের প্রতীকের উপরে বসানো হয়: উদাহরণস্বরূপ, পানি H₂O-তে হাইড্রোজেনের +1, অক্সিজেনের −2। এটি আয়ন আধান (S²⁻, Fe³⁺) থেকে আলাদা, যেখানে চিহ্নটি সংখ্যার পরে লেখা হয়।
জারণ সংখ্যা ধনাত্মক, ঋণাত্মক বা শূন্য হতে পারে এবং অনেক মৌলের ক্ষেত্রে এটি পরিবর্তনশীল — এক যৌগ থেকে অন্য যৌগে পরিবর্তিত হয়। ঠিক এই কারণেই এটি মুখস্থ না করে নির্ণয় করতে শেখা জরুরি।
জারণ সংখ্যার নিয়মাবলী: স্থায়ী মানের সারণি
জারণ সংখ্যা নির্ণয় করতে হলে কিছু নির্দিষ্ট নিয়ম জানতে হবে। কিছু মৌলের জারণ সংখ্যা যেকোনো যৌগে স্থায়ী থাকে — তাদের মান নিচের সারণিতে দেওয়া হলো। জারণ সংখ্যা বসানোর কাজ এখান থেকেই শুরু হয়।
স্থায়ী মান ছাড়াও তিনটি প্রধান নিয়ম কাজ করে:
- মৌলিক পদার্থের ক্ষেত্রে যেকোনো পরমাণুর জারণ সংখ্যা 0 হয় (Fe, O₂, H₂, S₈);
- অণুর সমস্ত পরমাণুর জারণ সংখ্যার যোগফল 0 হয় — অণু তড়িৎ নিরপেক্ষ;
- আয়নের ক্ষেত্রে জারণ সংখ্যার যোগফল আয়নের আধানের সমান হয় (যেমন, SO₄²⁻-এ যোগফল −2)।
| মৌল | জারণ সংখ্যা | ব্যতিক্রম |
|---|---|---|
| মৌলিক পদার্থ O₂, H₂, Fe, Cu, S | 0 | কোনো ব্যতিক্রম নেই |
| ফ্লোরিন F | −1 | সবসময় −1, অন্য কোনো মান নেই |
| I গ্রুপের ধাতু Na, K, Li, Ag | +1 | স্থায়ী |
| II গ্রুপের ধাতু Ca, Mg, Zn, Ba | +2 | স্থায়ী |
| অ্যালুমিনিয়াম Al | +3 | স্থায়ী |
| হাইড্রোজেন H | +1 | ধাতব হাইড্রাইডে −1: NaH, CaH₂ |
| অক্সিজেন O | −2 | পারঅক্সাইডে −1 (H₂O₂); OF₂-তে +2 |
যৌগে কীভাবে জারণ সংখ্যা নির্ণয় করতে হয়
যখন কোনো সংকেতে পরিবর্তনশীল জারণ সংখ্যার মৌল (সালফার, নাইট্রোজেন, ক্লোরিন, ম্যাঙ্গানিজ, ফসফরাস) থাকে, তখন সমীকরণের মাধ্যমে তা নির্ণয় করা হয়। অ্যালগরিদমটি সর্বজনীন: প্রথমে নিশ্চিত মানগুলো বসান, তারপর অজানা মানটিকে x ধরুন এবং যোগফলের সমীকরণ সমাধান করুন। পাঁচটি ধাপ নিচে দেওয়া হলো।
0, আর হিসাব করার প্রয়োজন নেই+1, অক্সিজেন −2, ফ্লোরিন −1 — উপরের সারণি অনুযায়ী0 অথবা আয়নের আধানের সমান+ বা − চিহ্ন দিতে ভুলবেন নাসর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন জারণ সংখ্যা
প্রতিটি মৌলের সর্বোচ্চ এবং সর্বনিম্ন জারণ সংখ্যা থাকে — এগুলো হলো প্রান্তিক মান, যার মধ্যে বাকি সব মান থাকে।
- সর্বোচ্চ জারণ সংখ্যা সাধারণত পর্যায় সারণির গ্রুপ নম্বরের সমান হয় (প্রধান গ্রুপের মৌলগুলোর জন্য)। উদাহরণস্বরূপ, VI গ্রুপের সালফার → সর্বোচ্চ জারণ সংখ্যা +6 (H₂SO₄), V গ্রুপের নাইট্রোজেন → +5 (HNO₃), VII গ্রুপের ক্লোরিন → +7 (HClO₄)। এটি অধিক তড়িৎঋণাত্মক মৌলের সাথে যৌগে দেখা যায় — বেশিরভাগ ক্ষেত্রে অক্সিজেনের সাথে।
- অধাতুর জন্য সর্বনিম্ন জারণ সংখ্যা হলো গ্রুপ নম্বর বিয়োগ 8। সালফারের জন্য এটি 6 − 8 = −2 (H₂S), নাইট্রোজেনের জন্য 5 − 8 = −3 (NH₃)। এটি হাইড্রোজেন এবং ধাতুর সাথে যৌগে দেখা যায়।
ব্যতিক্রমও আছে: যেমন, ফ্লোরিনের কোনো ধনাত্মক সর্বোচ্চ জারণ সংখ্যা নেই — এটি সবচেয়ে তড়িৎঋণাত্মক এবং সবসময় −1; অক্সিজেনের সর্বোচ্চ জারণ সংখ্যা +2 শুধুমাত্র OF₂-তে পাওয়া যায়।
জারণ সংখ্যা নির্ণয়ের উদাহরণ
উদাহরণ 1. H₂SO₄-তে সালফার
সমস্যা: সালফিউরিক অ্যাসিড H₂SO₄-তে সালফারের জারণ সংখ্যা নির্ণয় করুন।
ধাপ 1. এটি মৌলিক পদার্থ নয় — সংকেতে তিনটি মৌল আছে।
ধাপ 2. স্থায়ী জারণ সংখ্যা বসাই: হাইড্রোজেন +1 (2টি পরমাণু), অক্সিজেন −2 (4টি পরমাণু)।
ধাপ 3. সালফারের জারণ সংখ্যা অজানা — একে x ধরি।
ধাপ 4. সমীকরণ তৈরি করি (অণুর সমস্ত জারণ সংখ্যার যোগফল = 0):
ধাপ 5. সমাধান করি: \(2 + x - 8 = 0 \Rightarrow x = +6\).
উত্তর: H₂SO₄-তে সালফারের জারণ সংখ্যা +6।
উদাহরণ 2. KMnO₄-তে ম্যাঙ্গানিজ
সমস্যা: পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট KMnO₄-তে ম্যাঙ্গানিজের জারণ সংখ্যা নির্ণয় করুন।
ধাপ 1–2. স্থায়ী জারণ সংখ্যা: পটাশিয়াম (I গ্রুপের ধাতু) +1, অক্সিজেন −2 (4টি পরমাণু)।
ধাপ 3. ম্যাঙ্গানিজ পরিবর্তনশীল জারণ সংখ্যার মৌল, একে x ধরি।
ধাপ 4. যোগফলের সমীকরণ:
ধাপ 5. সমাধান করি: \(1 + x - 8 = 0 \Rightarrow x = +7\).
উত্তর: ম্যাঙ্গানিজের জারণ সংখ্যা +7 — এটি তার সর্বোচ্চ জারণ সংখ্যা (Mn VII গ্রুপে)।
উদাহরণ 3. Fe₂O₃ অক্সাইডের সংকেত থেকে নির্ণয়
সমস্যা: Fe₂O₃ অক্সাইডে লোহার জারণ সংখ্যা নির্ণয় করুন।
ধাপ 1–2. অক্সিজেন সবসময় −2, অক্সিজেনের পরমাণু 3, অর্থাৎ অক্সিজেনের মোট অবদান: \(3 \cdot (-2) = -6\).
ধাপ 3. লোহার জারণ সংখ্যাকে x ধরি, লোহার পরমাণু 2।
ধাপ 4. সমীকরণ: \(2x + 3 \cdot (-2) = 0\).
ধাপ 5. সমাধান করি: \(2x - 6 = 0 \Rightarrow 2x = 6 \Rightarrow x = +3\).
উত্তর: লোহার জারণ সংখ্যা +3। যাচাই: দুটি পরমাণু +3 করে +6 দেয়, তিনটি অক্সিজেন পরমাণু −6 দেয়, যোগফল 0 — সঠিক।
জারণ সংখ্যা নির্ণয়ে সাধারণ ভুল
-
জারণ সংখ্যাকে যোজনীর সাথে গুলিয়ে ফেলা।
যোজনী হলো পরমাণুর রাসায়নিক বন্ধনের সংখ্যা, এর কোনো চিহ্ন নেই (সবসময় ধনাত্মক সংখ্যা: I, II, III)। জারণ সংখ্যা হলো চিহ্নসহ (+ বা −) একটি কাল্পনিক আধান এবং এটি শূন্য হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, N₂ অণুতে নাইট্রোজেনের যোজনী III, কিন্তু জারণ সংখ্যা 0।
-
চিহ্ন ভুলভাবে বসানো: সংখ্যার পরে প্লাস বা মাইনাস লেখা (+2 এর বদলে 2+)।
জারণ সংখ্যার ক্ষেত্রে চিহ্নটি সংখ্যার আগে এবং মৌলের প্রতীকের উপরে বসাতে হয়: +2, −3, +6। সংখ্যার পরে চিহ্নসহ লেখা (S²⁻) আয়ন আধানের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, জারণ সংখ্যার ক্ষেত্রে নয়।
-
অক্সিজেন সবসময় −2 এবং হাইড্রোজেন সবসময় +1 মনে করা।
এটি প্রায় সবসময় কাজ করে, কিন্তু ব্যতিক্রম আছে। পারঅক্সাইডে (H₂O₂) অক্সিজেনের জারণ সংখ্যা −1, এবং OF₂-তে +2। ধাতব হাইড্রাইডে (NaH, CaH₂) হাইড্রোজেনের জারণ সংখ্যা −1, কারণ ধাতু আরও বেশি তড়িৎধনাত্মক।
-
অণুর জারণ সংখ্যার যোগফল যে শূন্য হয় তা ভুলে যাওয়া।
অণু তড়িৎ নিরপেক্ষ, তাই সমস্ত মৌলের (জারণ সংখ্যা × পরমাণুর সংখ্যা)-এর যোগফল সবসময় = 0। আয়নের ক্ষেত্রে এই যোগফল আয়নের আধানের সমান। এটিই প্রধান সমীকরণ, যা থেকে অজানা জারণ সংখ্যা পাওয়া যায়।
-
জারণ সংখ্যাকে পরমাণুর সংখ্যা দিয়ে গুণ না করা।
যোগফলের সমীকরণে প্রতিটি জারণ সংখ্যাকে সূচক (পরমাণুর সংখ্যা) দিয়ে গুণ করতে হবে। H₂SO₄-তে হাইড্রোজেন +1 নয়, বরং 2·(+1) = +2 দেয়, অক্সিজেন −2 নয়, বরং 4·(−2) = −8 দেয়। সূচক বাদ দেওয়া সবচেয়ে সাধারণ গাণিতিক ভুল।
প্রশ্ন ও উত্তর
জারণ সংখ্যা ও যোজনীর মধ্যে পার্থক্য কী?
যোজনী পরমাণুর রাসায়নিক বন্ধনের সংখ্যা নির্দেশ করে এবং এর কোনো চিহ্ন নেই (এটি রোমান সংখ্যায় লেখা হয়: I, II, III)। জারণ সংখ্যা হলো পরমাণুর একটি কাল্পনিক আধান, এর চিহ্ন (+ বা −) আছে এবং এটি শূন্য বা ভগ্নাংশ হতে পারে। অনেক মৌলের ক্ষেত্রে এই মানগুলো মডুলাসের দিক থেকে একই হয়, কিন্তু সবসময় নয়: N₂ অণুতে নাইট্রোজেনের যোজনী III, কিন্তু জারণ সংখ্যা 0।
মৌলের সর্বোচ্চ জারণ সংখ্যা কীভাবে নির্ণয় করবেন?
প্রধান গ্রুপের মৌলের সর্বোচ্চ (সর্বাধিক ধনাত্মক) জারণ সংখ্যা পর্যায় সারণিতে তার গ্রুপ নম্বরের সমান। উদাহরণস্বরূপ, VI গ্রুপের সালফারের সর্বোচ্চ জারণ সংখ্যা +6, V গ্রুপের নাইট্রোজেনের +5, VII গ্রুপের ক্লোরিনের +7। এটি অক্সিজেনের সাথে যৌগে দেখা যায়। ব্যতিক্রম: অক্সিজেন এবং ফ্লোরিনের ক্ষেত্রে গ্রুপ নম্বরের সমান সর্বোচ্চ ধনাত্মক জারণ সংখ্যা থাকে না।
সর্বনিম্ন জারণ সংখ্যা কীভাবে নির্ণয় করবেন?
অধাতুর জন্য সর্বনিম্ন (সর্বনিম্ন) জারণ সংখ্যা হলো গ্রুপ নম্বর বিয়োগ 8। সালফারের জন্য এটি 6 − 8 = −2 (H₂S-এ), নাইট্রোজেনের জন্য 5 − 8 = −3 (NH₃-তে), ক্লোরিনের জন্য 7 − 8 = −1 (HCl-এ)। সর্বনিম্ন জারণ সংখ্যা হাইড্রোজেন এবং ধাতুর সাথে যৌগে দেখা যায়। ধাতুর ক্ষেত্রে সর্বনিম্ন জারণ সংখ্যা 0 (মৌলিক পদার্থে)।
মৌলিক পদার্থের জারণ সংখ্যা কত?
মৌলিক পদার্থের যেকোনো পরমাণুর জারণ সংখ্যা 0 হয়। এটি ধাতু (Fe, Cu, Na) এবং অধাতু (O₂, H₂, S₈, Cl₂, P₄) উভয়ের ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য। কারণটি সহজ: একই মৌলের পরমাণুগুলো সমানভাবে ইলেকট্রন টেনে নেয়, তাই কাল্পনিক আধান শূন্য হয়।
অক্সিজেনের জারণ সংখ্যা কি সবসময় −2?
প্রায় সবসময়, কিন্তু দুটি ব্যতিক্রম আছে। পারঅক্সাইডে (H₂O₂, Na₂O₂) অক্সিজেনের জারণ সংখ্যা −1, কারণ অক্সিজেনের পরমাণুগুলো একে অপরের সাথে যুক্ত। ফ্লোরিনের সাথে OF₂ যৌগে অক্সিজেনের জারণ সংখ্যা +2, কারণ ফ্লোরিন আরও বেশি তড়িৎঋণাত্মক।
জারণ সংখ্যা কি ভগ্নাংশ হতে পারে?
হ্যাঁ, তবে এটি একটি গড় (ফরমাল) মান। উদাহরণস্বরূপ, Fe₃O₄-তে লোহার গড় জারণ সংখ্যা +8/3, কারণ সংকেতে +2 এবং +3 জারণ সংখ্যার পরমাণু মিশ্রিত থাকে। স্কুল পাঠ্যক্রমে এই ধরনের বিষয় খুব কম আলোচনা করা হয় — সাধারণত জারণ সংখ্যা পূর্ণসংখ্যাই হয়।
