1. Shielding Effect ও Effective Nuclear Charge (Zeff): NEET, JEE ও Competitive Exam-এর জন্য সম্পূর্ণ গাইড

আবরণী প্রভাব (Shielding Effect) ও কার্যকরী নিউক্লিয়ার আধান (Effective Nuclear Charge)

NEET, JEE, WBJEE, CUET, ISC, CBSE, WBCS এবং অন্যান্য প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষায় বারবার জিজ্ঞাসিত একটি গুরুত্বপূর্ণ অধ্যায় হলো Shielding Effect এবং Effective Nuclear Charge (Zeff)। পর্যায় সারণির বিভিন্ন ধর্ম যেমন—পারমাণবিক ব্যাসার্ধ, আয়নীকরণ শক্তি, ইলেকট্রন আসক্তি এবং তড়িৎঋণাত্মকতা বোঝার ভিত্তি এই দুটি ধারণা।

আবরণী প্রভাব (Shielding Effect) কী?

পরমাণুর অভ্যন্তরীণ কক্ষপথের (inner shell) ইলেকট্রনগুলি বাইরের কক্ষপথের (outer shell) ইলেকট্রনকে নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ থেকে আংশিকভাবে আড়াল করে রাখে। এই ঘটনাকে আবরণী প্রভাব বা Screening Effect বলে।

উদাহরণ

সোডিয়াম (Na)-এর ইলেকট্রন বিন্যাস:

1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

এখানে 1s² 2s² 2p⁶ মোট ১০টি ইলেকট্রন 3s¹ ইলেকট্রনকে নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ থেকে আংশিকভাবে আড়াল করে রাখে।

আবরণী প্রভাবের ক্রম

একই প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যার ক্ষেত্রে আবরণী ক্ষমতার ক্রম—

s > p > d > f

অর্থাৎ s-ইলেকট্রন সবচেয়ে বেশি এবং f-ইলেকট্রন সবচেয়ে কম শিল্ডিং করে।

কার্যকরী নিউক্লিয়ার আধান (Effective Nuclear Charge)

পরমাণুর কোনো ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের সম্পূর্ণ ধনাত্মক আধান অনুভব করে না, কারণ অভ্যন্তরীণ ইলেকট্রনগুলি কিছু আধানকে আড়াল করে রাখে।

তাই ইলেকট্রন যে প্রকৃত আকর্ষণ অনুভব করে তাকে কার্যকরী নিউক্লিয়ার আধান (Effective Nuclear Charge) বলে।

সূত্র

Zeff=Z−σ

যেখানে,

  • Z = পারমাণবিক সংখ্যা

  • σ = আবরণী ধ্রুবক (Screening Constant)

Slater-এর নিয়ম (Slater's Rules)

কার্যকরী নিউক্লিয়ার আধান নির্ণয়ের জন্য Slater's Rules ব্যবহার করা হয়।

গুরুত্বপূর্ণ মান

  • একই গ্রুপের (ns, np) ইলেকট্রন → 0.35

  • (n−1) স্তরের ইলেকট্রন → 0.85

  • (n−2) বা তার নিচের স্তরের ইলেকট্রন → 1.00

NEET-এর জন্য গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ

Fe-এর 2p ইলেকট্রনের Zeff

Fe (Z = 26)

ইলেকট্রন বিন্যাস:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²

Slater's Rule অনুযায়ী,

σ = (7 × 0.35) + (2 × 0.85)

= 2.45 + 1.70

= 4.15

অতএব,

Zeff = 26 − 20.80 ≈ 5.20

আবরণী প্রভাবের গুরুত্ব

1. পারমাণবিক ব্যাসার্ধ

Shielding বৃদ্ধি → Zeff কমে → Atomic Radius বৃদ্ধি

2. Ionization Energy

Zeff বৃদ্ধি → Ionization Energy বৃদ্ধি

3. Electronegativity

Zeff বৃদ্ধি → Electronegativity বৃদ্ধি

4. Lanthanide Contraction

4f-ইলেকট্রনের দুর্বল Shielding-এর কারণে Lanthanide Contraction ঘটে।

Previous Year Questions (PYQ)

NEET 2024

Question: Which orbital has the least shielding effect?

(A) s

(B) p

(C) d

(D) f

✅ Answer: (D) f

NEET 2023

Question: Effective nuclear charge is maximum for which of the following?

(A) Li

(B) Be

(C) B

(D) F

✅ Answer: (D) F

JEE Main 2022

Question: The order of shielding effect is—

(A) f > d > p > s

(B) s > p > d > f

(C) p > s > d > f

(D) d > p > s > f

✅ Answer: (B)

NEET 2021

Question: Lanthanide contraction occurs due to—

(A) Increase in nuclear charge

(B) Poor shielding of 4f electrons

(C) Increase in atomic radius

(D) High ionization energy

✅ Answer: (B)

AIIMS 2019

Question: Effective nuclear charge depends on—

(A) Atomic number only

(B) Shielding constant only

(C) Both nuclear charge and shielding effect

(D) Number of neutrons

✅ Answer: (C)

Practice MCQs for NEET & WBJEE

1. Screening effect is maximum in—

(A) s-orbital

(B) p-orbital

(C) d-orbital

(D) f-orbital

✅ Answer: A

2. Zeff increases across a period because—

(A) Atomic size increases

(B) Shielding remains almost constant

(C) Number of shells increases

(D) Nuclear charge decreases

✅ Answer: B

3. Which electron experiences maximum effective nuclear charge?

(A) 1s

(B) 2p

(C) 3d

(D) 4s

✅ Answer: A

4. Lanthanide contraction is related to—

(A) Strong shielding of 4f

(B) Weak shielding of 4f

(C) Strong shielding of 5d

(D) Weak shielding of 5d

✅ Answer: B

Quick Revision for Exams

✅ Shielding Effect = Inner electrons block nuclear attraction.

✅ Effective Nuclear Charge = Zeff = Z − σ

✅ Shielding Order = s > p > d > f

✅ Across a period → Zeff increases.

✅ Down a group → Shielding effect increases.

✅ Lanthanide Contraction → Due to poor shielding of 4f electrons.

রসায়নের এই বিষয়টি সম্পর্কে আরও বিস্তারিত জানতে, কোনো ধারণাগত সমস্যা সমাধান করতে, অথবা NEET, JEE, WBJEE, CUET, WBCS, SSC ও অন্যান্য প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষার প্রস্তুতি সংক্রান্ত প্রশ্ন থাকলে নির্দ্বিধায় যোগাযোগ করতে পারেন।

ড. সুহাসিনী মাহাতা (Dr. Suhasini Mahata)

Ph.D. in Chemistry

Chemistry Educator | Competitive Exam Mentor

📧 Email: mahatasuhasini@gmail.com 

মন্তব্যসমূহ

একটি মন্তব্য পোস্ট করুন

এই ব্লগটি থেকে জনপ্রিয় পোস্টগুলি

ছবি
🌧 ️ প্রথম বৃষ্টির গন্ধ : পৃথিবীর সবচেয়ে প্রিয় রাসায়নিক বার্তা ভূমিকা গরমের এক বিকেলে হঠাৎ আকাশ কালো হয়ে আসে। প্রথম বৃষ্টির ফোঁটা মাটিতে পড়তেই বাতাসে ছড়িয়ে পড়ে এক অপূর্ব সোঁদা গন্ধ। এই গন্ধকে আমরা সবাই চিনি।   কিন্তু কখনও ভেবেছেন , এই গন্ধ কোথা থেকে আসে ? Petrichor: একটি বৈজ্ঞানিক নামের জন্ম ১৯৬৪ সালে বিজ্ঞানী Isabel Joy Bear এবং Richard G. Thomas প্রথম এই গন্ধের বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা দেন।   তাঁরা দেখান যে দীর্ঘদিন বৃষ্টি না হলে উদ্ভিদ থেকে নির্গত বিভিন্ন তেলজাতীয় জৈব যৌগ (Plant Oils) মাটি ও পাথরের ছিদ্রে জমা হয়। বৃষ্টি পড়লে এই যৌগগুলো মুক্ত হয়ে বাতাসে ছড়িয়ে পড়ে। এই গন্ধের নাম দেওয়া হয় Petrichor । 🦠 Geosmin: মাটির গন্ধের প্রকৃত নায়ক পরবর্তী গবেষণায় জানা যায় , Petrichor- এর অন্যতম প্রধান উপাদান হলো Geosmin ।   রাসায়নিক সংকেত : C₁₂H₂₂O. Geosmin উৎপন্ন করে Streptomyces নামক মাটির ব্যাকটেরিয়া। ব্যাকটেরিয়াগুলি জটিল জৈব - সংশ্লেষণ (biosynthesis...
আরও পড়ুন

Grignard reagent: RMgX

 Grignard reagent: RMgX Dr. Suhasini Mahata  25/6/2026 তুমি চেয়েছিলে এক ফোঁটা জল, অথচ জলই তোমার একমাত্র নিষিদ্ধ নগরী। শুষ্ক ইথারের নিস্তব্ধ ঘরের কোণে.  ম্যাগনেসিয়াম যখন হাত ধরে অ্যালকাইল হ্যালাইডের..  জন্ম নেয় এক অদ্ভুত অস্থিরতা—R-Mg-X। সে এক তীব্র নিউক্লিওফাইল, ভেতরে তার কার্বনের এক বুক একাকীত্ব  আর ঋণাত্মক টান। সে খোঁজে কোনো পজিটিভ কেন্দ্র, কোনো ইলেকট্রোফাইল, ঠিক যেমন শুকনো মরুভূমি খোঁজে প্রথম বৃষ্টির আভাস। কিন্তু মেঘ জমলেই তো বিপদ! বাতাসের সামান্য আর্দ্রতা, একটুখানি জলের কণা— মুহূর্তেই তাকে ভেঙে চুরমার করে দেয়, অ্যালকেনের শান্ত স্রোতে হারিয়ে যায় তার সমস্ত তীব্রতা। কার্বন-কার্বন নতুন বন্ধন গড়ার যে প্রতিজ্ঞা, তা লুকিয়ে থাকে অ্যালডিহাইড, কিটোন আর এস্টারের নীল আলোয়। ধাপে ধাপে তৈরি হয় অ্যালকোহলের নতুন কোনো সংসার। অ্যালকেনের শান্ত স্রোতে হারিয়ে যায় তার সমস্ত তীব্রতা। তবুও তাকে থাকতে হয় একা, একদম শুষ্ক, নাইট্রোজেনের এক নিস্পৃহ আবহে— সৃষ্টির তীব্র নেশায়, নিজের ধ্বংস বাঁচিয়ে।
আরও পড়ুন

Ostwald Process: A Complete Revision (Research Scholar's Perspective

 Ostwald Process: A Complete Revision (Research Scholar's Perspective) The Ostwald Process, developed by Wilhelm Ostwald (Nobel Prize in Chemistry, 1909), is the industrial method for manufacturing nitric acid (HNO₃) from ammonia. The process is based on the catalytic oxidation of NH₃ using a platinum–rhodium (Pt–Rh) gauze catalyst at 800–900°C and 4–10 atm. Ammonia is first converted into nitric oxide (NO), which is oxidized to nitrogen dioxide (NO₂) and finally absorbed in water to produce nitric acid. The regenerated NO is recycled, making the process more efficient. From a research perspective, the Ostwald Process is a classic example of heterogeneous catalysis, reaction kinetics, thermodynamics, reactor engineering, and green chemistry. Current research focuses on improving catalyst durability, reducing NOₓ and N₂O emissions, minimizing platinum loss, and developing sustainable, energy-efficient nitric acid production technologies. Key Exam Facts: Inventor – Wilhelm Ostwald | ...
আরও পড়ুন