রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াস থেকে তার সর্ববহিস্থ শক্তিস্তরের ইলেকট্রনের মধ্যবর্তী দূরত্বকে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সম-আয়ন প্রভাবের (Common Ion Effect) কারণে ধাতব ক্লোরাইডের দ্রাব্যতা HCl দ্রবণে হ্রাস পায়।

   ধাতব ক্লোরাইড (যেমন- NaCl বা AgCl) জলীয় দ্রবণে বিয়োজিত হয়ে ক্যাটায়ন ও ক্লোরাইড অ্যানায়ন (Cl⁻) উৎপন্ন করে। HCl একটি তীব্র তড়িৎ-বিশ্লেষ্য হওয়ায় এটি দ্রবণে সম্পূর্ণরূপে বিয়োজিত হয়ে প্রচুর পরিমাণে H⁺ এবং সম-আয়ন Cl⁻ তৈরি করে। দ্রবণে Cl⁻ আয়নের ঘনমাত্রা অত্যধিক বৃদ্ধি পাওয়ায় লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী ধাতব ক্লোরাইডের বিয়োজন সাম্যাবস্থা পশ্চাৎমুখী হয়, যার ফলে ধাতব ক্লোরাইডের দ্রাব্যতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায় বা তা অধঃক্ষিপ্ত হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত ডাইস্যাকারাইড থেকে ইথানল এবং ইথানল থেকে প্রস্তুতকৃত খাদ্য সংরক্ষকটি হলো ভিনেগার (ইথানয়িক অ্যাসিডের ৬-১০% জলীয় দ্রবণ)।

   প্রস্তুতি সমীকরণসহ:

   ১. ডাইস্যাকারাইড (সুক্রোজ) থেকে ইথানল প্রস্তুতি:
   ডাইস্যাকারাইড হিসেবে চিটাগুড় বা মোলাসেস দ্রবণকে লঘু করে তাতে ঈস্ট (Yeast) যোগ করা হয়। ঈস্ট থেকে নিঃসৃত ইনভার্টেজ (Invertase) এনজাইম সুক্রোজকে আর্দ্র-বিশ্লেষিত করে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজে পরিণত করে:
   $\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{Invertase}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \text{ (গ্লুকোজ)} + \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \text{ (ফ্রুক্টোজ)}$

   এরপর ঈস্টের অপর এনজাইম জাইমেজ (Zymase) গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজকে গাঁজন প্রক্রিয়ায় ইথানল ও কার্বন ডাই-অক্সাইডে রূপান্তরিত করে:
   $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \xrightarrow{\text{Zymase}} 2\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + 2\text{CO}_2$

   ২. ইথানল থেকে খাদ্য সংরক্ষক (ভিনেগার) প্রস্তুতি:
   প্রাপ্ত ইথানলের লঘু জলীয় দ্রবণে (সাধারণত প্রায় ১০%) মাইকোডার্মা অ্যাসিটি (Mycoderma aceti) নামক ব্যাকটেরিয়ার উপস্থিতিতে বায়ুর অক্সিজেন দ্বারা জারিত করলে ইথানয়িক অ্যাসিড (ভিনেগার) উৎপন্ন হয়:
   $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{Mycoderma aceti}} \text{CH}_3\text{COOH} + \text{H}_2\text{O}$

   উৎপন্ন এসিটিক অ্যাসিডের ৬–১০% জলীয় দ্রবণই খাদ্য সংরক্ষক হিসেবে ভিনেগার নামে ব্যবহৃত হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের খাদ্য সংরক্ষকটি হলো ভিনেগার বা ইথানয়িক অ্যাসিড (CH₃COOH)-এর ৬-১০% জলীয় দ্রবণ। এর খাদ্য সংরক্ষণের কার্যকারিতার কৌশল নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:

   ১. pH হ্রাসকরণ ও অম্লীয় পরিবেশ সৃষ্টি:
   ভিনেগারের প্রধান উপাদান দুর্বল অ্যাসিড অ্যাসিটিক অ্যাসিড জলীয় মাধ্যমে আংশিক বিয়োজিত হয়ে হাইড্রোনিয়াম আয়ন (H₃O⁺ বা H⁺) উৎপন্ন করে:
   $\text{CH}_3\text{COOH} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}_3\text{O}^+$
   এর ফলে খাদ্যের মাধ্যমের pH কমে গিয়ে সাধারণত ৪.৭৪ এর নিচে বা প্রায় ৩.০–৩.৫ এ নেমে আসে। অধিকাংশ খাদ্য বিনষ্টকারী ব্যাকটেরিয়া, ছত্রাক ও অণুজীব নিরপেক্ষ বা সামান্য ক্ষারীয় pH (৬.৫–৭.৫) পরিবেশে বংশবৃদ্ধি করে। অম্লীয় পরিবেশে তারা বৃদ্ধি পেতে বা বেঁচে থাকতে পারে না।

   ২. কোষঝিল্লি ভেদ ও বিপাক ক্রিয়া ব্যাহতকরণ:
   অবিয়োজিত অ্যাসিটিক অ্যাসিড (CH₃COOH) অণুজীবের লিপিড সমৃদ্ধ কোষঝিল্লি সহজে ভেদ করে কোষের সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করে। ব্যাকটেরিয়ার কোষের অভ্যন্তরীণ তুলনামূলক ক্ষারীয় পরিবেশে এটি বিয়োজিত হয়ে প্রোটন (H⁺) মুক্ত করে। এর ফলে কোষের অভ্যন্তরীণ pH দ্রুত হ্রাস পায়।

   ৩. অণুজীবের এনজাইম নিষ্ক্রিয়করণ ও মৃত্যু:
   কোষাভ্যন্তরে অতিরিক্ত H⁺ আয়নের উপস্থিতিতে ব্যাকটেরিয়ার গুরুত্বপূর্ণ উৎসেচক (এনজাইম) এবং প্রোটিনের স্বাভাবিক গঠন বিনষ্ট (Denaturation) হয়ে যায়। ফলে অণুজীবের স্বাভাবিক বিপাকীয় ক্রিয়া বন্ধ হয়ে যায় এবং অণুজীব ধ্বংসপ্রাপ্ত হয়।

   এভাবে ভিনেগার খাদ্যদ্রব্যকে ব্যাকটেরিয়ার সংক্রমণ ও পচনের হাত থেকে রক্ষা করে দীর্ঘকাল সতেজ রাখে।