রসায়ন ২য় পত্র • Combined Board • সমন্বিত বোর্ড ২০১৮
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
(ii) XH3+একক্ষারীয় অ্যাসিড⟶লবণ \text{XH}_3 + \text{একক্ষারীয় অ্যাসিড} \longrightarrow \text{লবণ} [X ও Y এর পারমাণবিক সংখ্যা যথাক্রমে 5 এবং 7]
- ক)(1)
প্যারাসিটামলের গাঠনিক সংকেত লেখো।
- খ)(2)
অ্যালকোহল পানিতে দ্রবণীয়— ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
কত দূরত্বে গ্যাস দুটো পরস্পর মিলিত হবে? গাণিতিকভাবে যুক্তি দাও।
- ঘ)(4)
উদ্দীপকের যৌগদ্বয়কে কোন মতবাদের আলোকে এসিড ও ক্ষার হিসেবে চিহ্নিত করা যায়? বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
প্যারাসিটামলের রাসায়নিক নাম হলো 4-অ্যাসিটামিনোফেনল বা N-(4-হাইড্রোক্সিফিনাইল)ইথানামাইড। এর গাঠনিক সংকেত নিচে দেওয়া হলো:
HO - C₆H₄ - NHCOCH₃
(একটি বেনজিন বলয়ের 1-নং অবস্থানে -OH মূলক এবং 4-নং বা প্যারা-অবস্থানে -NH-CO-CH₃ মূলক যুক্ত থাকে)।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
অ্যালকোহল পানিতে দ্রবণীয়, কারণ অ্যালকোহলের অণুতে পোলার হাইড্রোক্সিল (-OH) মূলক বিদ্যমান থাকে।
অক্সিজেন ও হাইড্রোজেনের তড়িৎ-ঋণাত্মকতার পার্থক্যের কারণে অক্সিজেন পরমাণু আংশিক ঋণাত্মক চার্জ (δ⁻) এবং হাইড্রোজেন পরমাণু আংশিক ধনাত্মক চার্জ (δ⁺) প্রাপ্ত হয়। পানিও একটি পোলার দ্রাবক। ফলে অ্যালকোহলের পোলার -OH মূলক পানির অণুর সাথে আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন (H-bond) গঠন করতে পারে। এই হাইড্রোজেন বন্ধন গঠনের সক্ষমতার কারণেই নিম্নতর অ্যালকোহলসমূহ পানিতে সহজেই দ্রবীভূত হয়।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপক অনুসারে,
X এর পারমাণবিক সংখ্যা 5, অর্থাৎ X হলো বোরন (B)। সুতরাং XH₃ গ্যাসটি হলো বোরেন (BH₃)।
এর মোলার ভর, M₁ = 10.81 + (3 × 1.008) ≈ 13.83 g/mol (বা পূর্ণমানে 11 + 3 = 14 g/mol)।Y এর পারমাণবিক সংখ্যা 7, অর্থাৎ Y হলো নাইট্রোজেন (N)। সুতরাং YH₃ গ্যাসটি হলো অ্যামোনিয়া (NH₃)।
এর মোলার ভর, M₂ = 14 + (3 × 1) = 17 g/mol।নলটির মোট দৈর্ঘ্য, L = 18 cm।
মনে করি, XH₃ প্রান্ত হতে d cm দূরত্বে গ্যাস দুটি পরস্পর মিলিত হবে।
তাহলে, YH₃ প্রান্ত হতে গ্যাসটির অতিক্রান্ত দূরত্ব হবে (18 - d) cm।নির্দিষ্ট সময়ে অতিক্রান্ত দূরত্ব তাদের ব্যাপন হারের সমানুপাতিক। গ্রাহামের ব্যাপন সূত্রানুসারে,
r₁ / r₂ = √(M₂ / M₁)
বা, d / (18 - d) = √(17 / 13.83) = √1.229 ≈ 1.1087
বা, d = 1.1087 × (18 - d)
বা, d = 19.957 - 1.1087d
বা, 2.1087d = 19.957
বা, d ≈ 9.46 cm।[M₁ = 14 g/mol বিবেচনা করলে: d / (18 - d) = √(17 / 14) ≈ 1.1019 ⇒ d ≈ 9.44 cm]
অতএব, XH₃ প্রান্ত হতে প্রায় 9.46 cm (অথবা YH₃ প্রান্ত হতে 18 - 9.46 = 8.54 cm) দূরত্বে গ্যাস দুটো পরস্পর মিলিত হবে।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের যৌগদ্বয় হলো বোরেন (BH₃) এবং অ্যামোনিয়া (NH₃)। যৌগ দুটিকে 'লুইস মতবাদ' (Lewis Acid-Base Theory)-এর আলোকে এসিড ও ক্ষার হিসেবে চিহ্নিত করা যায়।
বিশ্লেষণ:
লুইস মতবাদ অনুসারে, যেসকল পদার্থ রাসায়নিক বিক্রিয়াকালে অন্য কোনো পদার্থকে এক জোড়া ইলেকট্রন দান করতে পারে, তাদেরকে লুইস ক্ষারক বলে। পক্ষান্তরে, যেসকল পদার্থ অন্য কোনো পদার্থ থেকে এক জোড়া মুক্তজোড় ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে, তাদেরকে লুইস এসিড বলে।১. ক্ষারক হিসেবে YH₃ (NH₃) এর ভূমিকা:
NH₃ অণুর কেন্দ্রীয় পরমাণু নাইট্রোজেনের সর্ববহিঃস্থ স্তরে ৫টি ইলেকট্রন থাকে। এর মধ্যে তিনটি ইলেকট্রন তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে তিনটি সমযোজী বন্ধন গঠন করে এবং এক জোড়া ইলেকট্রন নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় (lone pair) হিসেবে অবশিষ্ট থাকে। NH₃ এই নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় অন্য কোনো ইলেকট্রন ঘাটতিযুক্ত পরমাণুকে দান করতে সক্ষম হওয়ায় এটি একটি লুইস ক্ষারক।২. এসিড হিসেবে XH₃ (BH₃) এর ভূমিকা:
BH₃ অণুর কেন্দ্রীয় পরমাণু বোরনের যোজ্যতা স্তরে ৩টি ইলেকট্রন থাকে, যা তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে শেয়ারের মাধ্যমে তিনটি বন্ধন তৈরি করে। ফলে বোরনের বহিঃস্থ স্তরে মোট ইলেকট্রন সংখ্যা হয় ছয়টি (অষ্টক অপূর্ণ)। অষ্টক পূর্ণ করার তীব্র প্রবণতার কারণে বোরন অন্য কোনো পরমাণু থেকে এক জোড়া মুক্তজোড় ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে। সুতরাং ইলেকট্রন জোড় গ্রহীতা হওয়ায় BH₃ একটি লুইস এসিড।বিক্রিয়া:
NH₃ অণুটি তার নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় BH₃-কে দান করে একটি সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধন গঠনের মাধ্যমে জটিল যৌগ তৈরি করে:
H₃N: + BH₃ ⟶ [H₃N → BH₃]অতএব, লুইস মতবাদের আলোকেই BH₃-কে এসিড এবং NH₃-কে ক্ষার হিসেবে যথার্থভাবে চিহ্নিত ও ব্যাখ্যা করা যায়।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও