Ionization Potential (আয়নীকরণ বিভব) – সম্পূর্ণ আলোচনা

By Dr. Suhasini Mahata | 
Chemistry Preparation for All Competitive Exams

ভূমিকা

পরমাণুর একটি মৌলিক ধর্ম হলো তার ইলেকট্রন হারানোর প্রবণতা। কোনো গ্যাসীয় ও বিচ্ছিন্ন (isolated) পরমাণু থেকে সবচেয়ে দুর্বলভাবে আবদ্ধ ইলেকট্রনকে অসীম দূরত্বে সরিয়ে নিতে যে সর্বনিম্ন শক্তির প্রয়োজন হয়, তাকে Ionization Potential (IP) বা Ionization Energy (IE) বলে।

সংজ্ঞা

$$X(g)+IE\to X^{+}(g)+e^{-}$$

অর্থাৎ, একটি গ্যাসীয় পরমাণু থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণের জন্য যে শক্তি লাগে সেটিই প্রথম আয়নীকরণ বিভব।

---

Ionization Potential-এর একক

• kJ mol⁻¹

• eV atom⁻¹

---

Ionization Potential-এর প্রকারভেদ

First Ionization Potential (IE₁)

প্রথম ইলেকট্রন অপসারণের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি।

$$Na(g)\to N{a}^{+}(g)+e^{-}$$

Second Ionization Potential (IE₂)

দ্বিতীয় ইলেকট্রন অপসারণের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি।

$$N{a}^{+}(g)\to N{a}^{2+}(g)+e^{-}$$

Third Ionization Potential (IE₃)

তৃতীয় ইলেকট্রন অপসারণের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি।

$$N{a}^{2+}(g)\to N{a}^{3+}(g)+e^{-}$$

গুরুত্বপূর্ণ সম্পর্ক

$$I{E}_1<I{E}_2<I{E}_3$$

কারণ প্রতিবার ইলেকট্রন অপসারণের পর ধনাত্মক আধান বৃদ্ধি পায় এবং অবশিষ্ট ইলেকট্রনকে সরানো আরও কঠিন হয়।

---

Be এবং B-এর Ionization Potential

Be (Z = 4)

Electronic Configuration:

$$1s^{2}2s^2$$

• IE₁ = 899.5 kJ mol⁻¹

• IE₂ = 1757.1 kJ mol⁻¹

• IE₃ = 14848.7 kJ mol⁻¹

তৃতীয় IP অত্যন্ত বেশি কারণ Be²⁺-এর noble gas configuration থাকে।

---

B (Z = 5)

Electronic Configuration:

$$1s^{2}2s^{2}2p^1$$

• IE₁ = 800.6 kJ mol⁻¹

• IE₂ = 2427.1 kJ mol⁻¹

• IE₃ = 3659.7 kJ mol⁻¹

কেন Be-এর IE₁ > B-এর IE₁?

Be-তে 2s orbital পূর্ণ (fully filled) থাকে, যা অতিরিক্ত স্থিতিশীল।

B-এর শেষ ইলেকট্রন 2p orbital-এ থাকে, যা অপেক্ষাকৃত উচ্চ শক্তির হওয়ায় সহজে অপসারিত হয়।

---

Ionization Potential-এর উপর প্রভাবকারী কারণ

1. Atomic Size

পরমাণুর আকার যত ছোট হবে, নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ তত বেশি হবে।

IP ∝ 1/Atomic Radius

উদাহরণ:

$$Li<Be<B<C<N$$

---

2. Nuclear Charge

নিউক্লিয়ার চার্জ বাড়লে IP বাড়ে।

---

3. Shielding Effect

অভ্যন্তরীণ ইলেকট্রন বাইরের ইলেকট্রনের উপর নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ কমিয়ে দেয়।

Shielding ↑ ⇒ IP ↓

---

4. Electronic Configuration

পূর্ণ ও অর্ধপূর্ণ সাবশেল অধিক স্থিতিশীল।

Fully Filled

Be (2s²), Mg (3s²)

Half Filled

N (2p³), P (3p³)

এদের IP তুলনামূলক বেশি।

---

Periodic Trend of Ionization Potential

Period-এ বাম থেকে ডানে

Ionization Potential বৃদ্ধি পায়।

কারণ

• Nuclear charge বৃদ্ধি

• Atomic radius হ্রাস

উদাহরণ:

Li < Be > B < C < N > O < F < Ne

---

Group-এ উপর থেকে নিচে

Ionization Potential হ্রাস পায়।

কারণ

• Atomic radius বৃদ্ধি

• Shielding effect বৃদ্ধি

উদাহরণ:

Li > Na > K > Rb > Cs

---

গুরুত্বপূর্ণ ব্যতিক্রম

Be > B

Fully filled 2s² configuration-এর জন্য।

Mg > Al

Al-এর 3p¹ electron সহজে অপসারিত হয়।

N > O

N-এর half-filled 2p³ configuration বেশি স্থিতিশীল।

P > S

P-এর 3p³ half-filled configuration।

---

সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন Ionization Potential

সর্বোচ্চ

Helium

সর্বনিম্ন

Francium (তাত্ত্বিকভাবে)

---

Competitive Exam Tips

✅ Noble gases-এর IP সর্বাধিক।

✅ Alkali metals-এর IP সর্বনিম্ন।

✅ Be > B এবং N > O সব পরীক্ষায় গুরুত্বপূর্ণ।

✅ Successive ionization energy সবসময় বৃদ্ধি পায়।

---

Previous Year Questions with Answers

1.

Question: Which element has higher first ionization enthalpy?

(A) Be
(B) B

Answer:

(A) Be

কারণ Be-এর 2s² fully filled configuration থাকে।

2. Question: Arrange in increasing order of first ionization enthalpy:

B, Be, Li, C

Answer:

Li < B < Be < C

3. Question: Which pair shows anomalous behaviour in ionization enthalpy?

(A) Be-B
(B) Na-Mg
(C) K-Ca
(D) Rb-Sr

Answer:

(A) Be-B

---

4. 

Question: Why is first ionization energy of nitrogen greater than oxygen?

Answer:

Nitrogen-এর half-filled 2p³ configuration অধিক স্থিতিশীল। Oxygen-এ paired electron থাকার কারণে electron-electron repulsion বেশি, তাই ইলেকট্রন অপসারণ সহজ।

---

5. 

Question: Which of the following has the highest ionization energy?

(A) Na
(B) Mg
(C) Al
(D) Si

Answer:

(D) Si

---

6. 

Question: The first ionization energy decreases down a group because—

(A) Nuclear charge increases
(B) Atomic size increases
(C) Effective nuclear charge increases
(D) Electron affinity increases

Answer:

(B) Atomic size increases

---

Practice MCQ

Question

The correct order of first ionization potential is—

(A) O > N > C > B

(B) N > O > C > B

(C) B > C > N > O

(D) C > B > O > N

---

উপসংহার

Ionization Potential হলো পর্যায় সারণির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়বৃত্ত ধর্ম। Atomic size, nuclear charge, shielding effect এবং electronic configuration এর উপর এর মান নির্ভর করে। NEET, JEE, WBJEE, SSC, WBCS, Railway ও অন্যান্য প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষায় এই অধ্যায় থেকে নিয়মিত প্রশ্ন আসে। তাই Be > B এবং N > O-এর মতো ব্যতিক্রমগুলি বিশেষভাবে মনে রাখা জরুরি।

Chem Curiosity/ Dr. Suhasini /
Chemistry Preparation for All Competitive Exams.