রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   COD হলো Chemical Oxygen Demand (রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদা)। কোনো নির্দিষ্ট পরিমাণ পানিতে উপস্থিত জৈব ও অজৈব উভয় প্রকার দূষক বা বর্জ্যকে রাসায়নিক জারক (যেমন: K2Cr2O7) দ্বারা সম্পূর্ণ জারিত করতে যে পরিমাণ অক্সিজেনের প্রয়োজন হয়, তাকে ওই পানির COD বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আর্সেনিক একটি অত্যন্ত বিষাক্ত ভারী ধাতু। দীর্ঘদিন ধরে আর্সেনিকযুক্ত পানি গ্রহণ করলে মানবদেহে মারাত্মক ক্ষতিকর প্রভাব পড়ে:
   ১. আর্সেনিকের প্রভাবে ত্বকে কালো দাগ পড়ে এবং হাত-পায়ের তালুতে শক্ত গুটি বা ঘা সৃষ্টি হয়, যাকে আর্সেনিকোসিস (Arsenicosis) বা ব্ল্যাক ফুট ডিজিজ বলে।
   ২. মানবদেহের বিভিন্ন এনজাইমের সক্রিয় সালফহাইড্রিল (-SH) গ্রুপের সাথে আর্সেনিক আবদ্ধ হয়ে এনজাইমের স্বাভাবিক কার্যক্রম ব্যাহত করে।
   ৩. দীর্ঘদিন আর্সেনিক বিষক্রিয়ার ফলে ফুসফুস, যকৃৎ, কিডনি ও ত্বকের ক্যানসার হতে পারে এবং অভ্যন্তরীণ অঙ্গ বিকল হয়ে মৃত্যু পর্যন্ত হতে পারে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি হলো ফ্রিডেল-ক্রাফটস অ্যালকাইলেশন বিক্রিয়া:
   C6H6 + CH3Cl -(অনার্দ্র AlCl3)-> C6H5-CH3 (A) + HCl
   অতএব, উদ্দীপকের 'A' যৌগটি হলো টলুইন (C6H5-CH3)।

   টলুইন থেকে নিম্নে বর্ণিত ধাপে ক্লোরোবেনজিন প্রস্তুত করা যায়:

   ১ম ধাপ: টলুইনকে অম্লীয় বা ক্ষারীয় পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (KMnO4) দ্বারা তীব্র জারিত করলে মিথাইল মূলক জারিত হয়ে বেনজোয়িক এসিড উৎপন্ন হয়।
   C6H5-CH3 + 3[O] -(KMnO4/H2SO4, তাপ)-> C6H5-COOH + H2O

   ২য় ধাপ: উৎপাদিত বেনজোয়িক এসিডকে সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণ দ্বারা প্রশমিত করে সোডিয়াম বেনজোয়েট লবণে রূপান্তরিত করা হয়।
   C6H5-COOH + NaOH -> C6H5-COONa + H2O

   ৩য় ধাপ: সোডিয়াম বেনজোয়েটকে সোডালাইম (NaOH + CaO) সহযোগে উত্তপ্ত করলে ডিকার্বক্সিলেশন বিক্রিয়ায় বেনজিন পাওয়া যায়।
   C6H5-COONa + NaOH -(CaO, তাপ)-> C6H6 + Na2CO3

   ৪র্থ ধাপ: উৎপন্ন বেনজিনকে অনার্দ্র FeCl3 বা AlCl3 প্রভাবকের উপস্থিতিতে ক্লোরিনের সাথে বিক্রিয়া করালে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে ক্লোরোবেনজিন উৎপন্ন হয়।
   C6H6 + Cl2 -(অনার্দ্র FeCl3)-> C6H5-Cl + HCl

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের 'A' যৌগটি হলো টলুইন (C6H5-CH3)। টলুইনে বেনজিন বলয়ের সাথে একটি মিথাইল (-CH3) গ্রুপ যুক্ত থাকে।

   মিথাইল গ্রুপ একটি ইলেকট্রন দানকারী গ্রুপ (ধনাত্মক আবেশীয় ফল বা +I ফল এবং হাইপারকনজুগেশন ধর্ম বিদ্যমান)। মিথাইল গ্রুপের এই ইলেকট্রন নিঃসরণ ক্ষমতার কারণে এটি বেনজিন বলয়ে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে, বিশেষ করে রেজোন্যান্স ও হাইপারকনজুগেশনের মাধ্যমে বেনজিন বলয়ের অর্থো (২, ৬) এবং প্যারা (৪) অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব মেটা অবস্থানের তুলনায় অনেক বেশি বেড়ে যায়।

   হাইপারকনজুগেশনের রেজোন্যান্স কাঠামোগুলো বিবেচনা করলে দেখা যায়:
   -CH3 গ্রুপের C-H বন্ধনের ইলেকট্রন বলয়ের কার্বনের দিকে স্থানান্তরিত হওয়ার ফলে অর্থো এবং প্যারা অবস্থানে ঋণাত্মক আধান (নেগেটিভ চার্জ) তৈরি হয়।

   যেহেতু বেনজিন বলয়ে প্রতিস্থাপন বিক্রিয়াগুলো সাধারণত ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন (Electrophilic substitution) প্রকৃতির হয়, তাই বহিরাগত ইলেকট্রোফাইল (যেমন: NO2+, Cl+, CH3+ ইত্যাদি) বেনজিন বলয়ের সেই অবস্থানেই সহজে আক্রমণ করে যেখানে ইলেকট্রনের ঘনত্ব সর্বাধিক।

   টলুইনের ক্ষেত্রে অর্থো এবং প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি থাকায় ইলেকট্রোফাইল অর্থো ও প্যারা অবস্থানে যুক্ত হয়ে প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া সম্পন্ন করে। এ কারণে টলুইনের মিথাইল গ্রুপটি 'অর্থো-প্যারা নির্দেশক' এবং A যৌগের প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া মূলত অর্থো ও প্যারা অবস্থানেই ঘটে।