রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করে রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটিয়ে নতুন পদার্থে পরিণত করার প্রক্রিয়াকে তড়িৎ বিশ্লেষণ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ইথাইনে ($CH\equiv CH$) কার্বন পরমাণুদ্বয় sp সংকরিত। sp সংকরিত কার্বনে s-অরবিটালের বৈশিষ্ট্য ৫০% হওয়ায় এর নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ ক্ষমতা তথা তড়িৎ ঋণাত্মকতা sp² বা sp³ সংকরিত কার্বনের তুলনায় অনেক বেশি থাকে। ফলে $C-H$ বন্ধনের ইলেকট্রন যুগল কার্বনের দিকে প্রবলভাবে আকৃষ্ট হয় এবং হাইড্রোজেন পরমাণুটি প্রোটন ($H^+$) হিসেবে সহজে অপসারিত হতে পারে। ধাতব সোডিয়াম বা ডাইঅ্যামিন সিলভার নাইট্রেট দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে লবণ গঠন করার এই প্রবণতার কারণেই ইথাইন অম্লধর্মী আচরণ প্রদর্শন করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের আণবিক সংকেত $C_3H_6O$ এবং এতে কার্বোনাইল গ্রুপ বিদ্যমান। ৩ কার্বনবিশিষ্ট কার্বোনাইল যৌগ দুটি হলো অ্যালডিহাইড এবং কিটোন। সুতরাং, যৌগ দুটি হলো প্রোপান্যাল ($CH_3-CH_2-CHO$) এবং প্রোপানোন ($CH_3-CO-CH_3$)।

   যৌগ A-কে অ্যালডিহাইড অর্থাৎ প্রোপান্যাল বিবেচনা করে তা থেকে এস্টার তৈরি করা যায়:

   ১. জারণ: প্রোপান্যালকে অম্লীয় পটাশিয়াম ডাইক্রোমেট ($K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4$) দ্বারা জারিত করলে প্রোপানোয়িক অ্যাসিড উৎপন্ন হয়।
   $CH_3CH_2CHO + [O] \xrightarrow{K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4} CH_3CH_2COOH$

   ২. এস্টারিফিকেশন: উৎপন্ন প্রোপানোয়িক অ্যাসিডের সাথে গাঢ় $H_2SO_4$-এর উপস্থিতিতে যেকোনো অ্যালকোহল (যেমন- ইথানল) উত্তপ্ত করলে এস্টার (ইথাইল প্রোপানোয়েট) ও পানি উৎপন্ন হয়।
   $CH_3CH_2COOH + C_2H_5OH \xrightarrow{\text{গাঢ় } H_2SO_4, \Delta} CH_3CH_2COOC_2H_5 + H_2O$

   (বিকল্পভাবে, যৌগ A কিটোন হলেও বা বিজারণের মাধ্যমে অ্যালকোহল প্রস্তুত করে অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করিয়েও এস্টার তৈরি সম্ভব।)

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের $C_3H_6O$ সংকেতযুক্ত কার্বোনাইল সমাণু দুটি হলো:
   যৌগ A: প্রোপান্যাল ($CH_3-CH_2-CHO$)
   যৌগ B: প্রোপানোন ($CH_3-CO-CH_3$)

   কেন্দ্রাকর্ষী সংযোজন বিক্রিয়ায় কার্বোনাইল কার্বনে নিউক্লিওফাইলের আক্রমণ ঘটে। যে যৌগের কার্বোনাইল কার্বনে ধনাত্মক চার্জের ঘনত্ব যত বেশি এবং ত্রিমাত্রিক বা স্থানিক বাধা (Steric hindrance) যত কম, সেটি কেন্দ্রাকর্ষী সংযোজনে তত অধিক সক্রিয়।

   প্রোপান্যাল ও প্রোপানোনের মধ্যে প্রোপান্যাল (অ্যালডিহাইড) কেন্দ্রাকর্ষী সংযোজনে অধিক সক্রিয়। এর কারণ নিচে আলোচনা করা হলো:

   ১. আবেশীয় প্রভাব (Inductive Effect): অ্যালকাইল মূলক হলো ধনাত্মক আবেশীয় (+I) ধর্মযুক্ত, যা কার্বোনাইল কার্বনে ইলেকট্রন প্রদান করে এর ধনাত্মক চার্জের তীব্রতা হ্রাস করে। প্রোপানোন-এ কার্বোনাইল কার্বনের সাথে দুটি ইলেকট্রন দাতা মিথাইল মূলক ($-CH_3$) যুক্ত থাকে, ফলে কার্বনের ধনাত্মক আধান উল্লেখযোগ্য পরিমাণে হ্রাস পায়। অপরদিকে, প্রোপান্যাল-এ কেবল একটি অ্যালকাইল মূলক (ইথাইল মূলক, $-C_2H_5$) যুক্ত থাকায় কার্বনের ধনাত্মক আধানের হ্রাস প্রোপানোনের তুলনায় কম ঘটে। ফলে নিউক্লিওফাইল প্রোপান্যালের কার্বোনাইল কার্বনে সহজে আক্রমণ করতে পারে।

   ২. স্থানিক বাধা বা স্টেরিক বাধা (Steric Effect): প্রোপানোনে কার্বোনাইল কার্বনের উভয় পাশে দুটি অপেক্ষাকৃত বড় মিথাইল মূলক বিদ্যমান থাকায় স্থানিক বাধা বেশি হয়, যা নিউক্লিওফাইলের আক্রমণকে বাধাগ্রস্ত করে। কিন্তু প্রোপন্যালে কার্বোনাইল কার্বনের একপাশে একটি ছোট হাইড্রোজেন পরমাণু থাকায় স্টেরিক বাধা অনেক কম থাকে।

   অতএব, ইলেকট্রনীয় প্রভাব এবং স্থানিক বাধা—উভয় দিক থেকেই বিবেচনা করলে যৌগ A (প্রোপান্যাল) যৌগ B (প্রোপানোন) অপেক্ষা কেন্দ্রাকর্ষী সংযোজন বিক্রিয়ায় অধিক সক্রিয়।