রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো উভমুখী বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় উৎপাদসমূহের মোলার ঘনমাত্রার গুণফল এবং বিক্রিয়কসমূহের মোলার ঘনমাত্রার গুণফলের অনুপাত একটি ধ্রুব সংখ্যা, একে বিক্রিয়াটির মোলার ঘনমাত্রার সাম্যধ্রুবক (K_c) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   MgCl₃ যৌগ গঠন সম্ভব নয়।

   ম্যাগনেসিয়ামের (Mg) পারমাণবিক সংখ্যা ১২ এবং এর ইলেকট্রন বিন্যাস হলো: 1s² 2s² 2p⁶ 3s²। ম্যাগনেসিয়াম তার সর্ববহিঃস্থ ৩য় শক্তিস্তরের দুটি যোজ্যতা ইলেকট্রন ত্যাগ করে নিকটস্থ নিষ্ক্রিয় গ্যাস নিয়নের স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাস (1s² 2s² 2p⁶) অর্জন করে Mg²⁺ আয়নে পরিণত হয়।

   তৃতীয় ইলেকট্রনটি অপসারিত করতে হলে স্থিতিশীল অষ্টক কাঠামো (2p⁶) থেকে ইলেকট্রন সরাতে হয়, যার জন্য অত্যন্ত উচ্চ পরিমাণ তৃতীয় আয়নীকরণ শক্তি (7733 kJ/mol) প্রয়োজন। সাধারণ রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে এত বিপুল পরিমাণ শক্তি সরবরাহ করা সম্ভব হয় না। ফলে Mg³⁺ আয়ন গঠিত হতে পারে না। তাই MgCl₃ যৌগ গঠন সম্ভব নয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের (i) নং অংশে আলু (স্টার্চ) থেকে গাঁজন প্রক্রিয়ায় ক্রমান্বয়ে মল্টোজ (A), গ্লুকোজ (B), ইথানল (C) এবং পরিশেষে ভিনেগার/ইথানোয়িক এসিড (D) প্রস্তুত করার ধাপগুলো প্রদর্শিত হয়েছে। বিক্রিয়ার ধাপসমূহ সমীকরণসহ নিচে আলোচনা করা হলো:

   ১ম ধাপ (স্টার্চের আর্দ্রবিশ্লেষণ): আলুর স্টার্চকে আর্দ্রবিশ্লেষিত করে মল্ট বার্লির ডায়াস্টেজ এনজাইমের প্রভাবে মল্টোজে (A) রূপান্তরিত করা হয়।
   2(C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O —(ডায়াস্টেজ, ৫০°-৬০°C)→ nC₁₂H₂₂O₁₁ (মল্টোজ, A)

   ২য় ধাপ (মল্টোজের আর্দ্রবিশ্লেষণ): ইস্ট থেকে নিঃসৃত মল্টেজ এনজাইম মল্টোজকে আর্দ্রবিশ্লেষিত করে গ্লুকোজে (B) পরিণত করে।
   C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O —(মল্টেজ, ১৫°-২০°C)→ 2C₆H₁₂O₆ (গ্লুকোজ, B)

   ৩য় ধাপ (গ্লুকোজের ফার্মেন্টেশন): ইস্ট থেকে নিঃসৃত জাইমেজ এনজাইম গ্লুকোজকে গাঁজন প্রক্রিয়ায় ইথানলে (C) পরিণত করে।
   C₆H₁₂O₆ —(জাইমেজ, ২০°-২৫°C)→ 2C₂H₅OH (ইথানল, C) + 2CO₂

   ৪র্থ ধাপ (ভিনেগার উৎপাদন): উৎপন্ন ইথানলের লঘু দ্রবণকে (৬-১০%) মাইকোডার্মা অ্যাসিটি ব্যাকটেরিয়ার উপস্থিতিতে বায়ুর অক্সিজেন দ্বারা জারিত করলে ইথানোয়িক এসিড বা ভিনেগার (D) উৎপন্ন হয়।
   C₂H₅OH + O₂ —(মাইকোডার্মা অ্যাসিটি, ৩৫°C)→ CH₃COOH (ভিনেগার, D) + H₂O

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রস্তুতকৃত 'D' যৌগটি হলো ইথানোয়িক এসিডের ৬-১০% জলীয় দ্রবণ, যা ভিনেগার বা শিরকা নামে পরিচিত। উদ্দীপকের (ii) নং অংশের খাদ্যদ্রব্য যেমন ফলমূল/সবজি, মাংস এবং দুধ সংরক্ষণে D (ভিনেগার)-এর গুরুত্ব অপরিসীম:

   ১. কার্যপদ্ধতি ও ব্যাকটেরিয়ার ধ্বংস:
   ভিনেগারের মূল উপাদান অ্যাসিটিক এসিড একটি মৃদু এসিড যা আংশিক বিয়োজিত হয়ে H⁺ আয়ন উৎপন্ন করে এবং খাদ্যের pH কমিয়ে দেয় (pH সাধারণত ৪.৭৪-এর নিচে বা প্রায় ৩-৪ এ নেমে আসে)। ব্যাকটেরিয়া বা অণুজীবের এনজাইমসমূহ ক্ষারীয় বা নিরপেক্ষ মাধ্যমে কার্যকর থাকে। অ্যাসিটিক এসিড কোষের প্রাচীর ভেদ করে ব্যাকটেরিয়ার ভেতরে প্রবেশ করে এবং সাইটোপ্লাজমের pH কমিয়ে দেয়, ফলে ব্যাকটেরিয়ার মেটাবলিজম ও প্রোটিন নষ্ট হয়ে ব্যাকটেরিয়া ধ্বংস হয়।

   ২. ফলমূল ও সবজি সংরক্ষণ:
   ফলমূল ও সবজির পচন সৃষ্টিকারী ব্যাকটেরিয়া এবং ছত্রাকের বৃদ্ধি ভিনেগারের অম্লীয় পরিবেশে সম্পূর্ণরূপে ব্যাহত হয়। আচার, চাটনি বা সবজি ভিনেগারে ডুবিয়ে রাখলে তা পচন ও ছত্রাকের আক্রমণ থেকে দীর্ঘদিন ভালো থাকে।

   ৩. মাংস সংরক্ষণ:
   মাংস একটি প্রোটিনসমৃদ্ধ খাদ্য, যা দ্রুত ব্যাকটেরিয়া দ্বারা পচে দুর্গন্ধ ছড়ায়। ভিনেগার বা এসিটিক এসিড প্রয়োগ করলে অম্লীয় পরিবেশের কারণে ক্ষতিকর ব্যাকটেরিয়ার স্পোর ও কোষ অঙ্কুরিত হতে পারে না। এছাড়া এটি মাংসকে নরম ও সুস্বাদু রাখতে সাহায্য করে।

   ৪. দুধ বা দুগ্ধজাত খাদ্য প্রস্তুতি ও সংরক্ষণ:
   দুধ সাধারণত রেফ্রিজারেশন এবং পাস্টুরাইজেশনের মাধ্যমে সংরক্ষিত হয়। তবে অতিরিক্ত দুধ থেকে ভিনেগার যোগ করে প্রোটিন জমাট বাঁধিয়ে ছানা প্রস্তুত করা হয়, যা দুগ্ধজাত মিষ্টি বা পনির তৈরির মাধ্যমে দুধের পুষ্টিগুণ দীর্ঘমেয়াদে নিরাপদে সংরক্ষণ করার একটি প্রচলিত উপায়।

   সুতরাং, উল্লিখিত খাদ্যদ্রব্যগুলোকে ব্যাকটেরিয়া ও অণুজীবের আক্রমণ থেকে নিরাপদ ও গুণগত মানসম্পন্ন রাখতে D (ভিনেগার)-এর ভূমিকা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।