রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো উভমুখী বিক্রিয়া সাম্যাবস্থায় থাকাকালে যদি ঐ অবস্থার একটি নিয়ামক (যেমন— তাপমাত্রা, চাপ বা ঘনমাত্রা) পরিবর্তন করা হয়, তবে সাম্যের অবস্থান এমনভাবে পরিবর্তিত হয় যাতে নিয়ামক পরিবর্তনের ফলাফল প্রশমিত হয়। একে লা-শাতেলিয়ার নীতি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পানি (H₂O) সাধারণ তাপমাত্রায় তরল হওয়ার মূল কারণ হলো আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন।

   পানির অণুতে অক্সিজেনের উচ্চ তড়িৎ ঋণাত্মকতার (৩.৫) কারণে O–H বন্ধনের ইলেকট্রন অক্সিজেনের দিকে আকৃষ্ট হয়। ফলে অক্সিজেন পরমাণুতে আংশিক ঋণাত্মক চার্জ (δ⁻) এবং হাইড্রোজেন পরমাণুতে আংশিক ধনাত্মক চার্জ (δ⁺) সৃষ্টি হয়। এর ফলে একটি পানির অণুর ধনাত্মক হাইড্রোজেন প্রান্ত নিকটবর্তী অন্য একটি পানির অণুর ঋণাত্মক অক্সিজেন প্রান্তের সাথে শক্তিশালী আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন গঠন করে অসংখ্য অণু পরস্পর সঙ্গবদ্ধ (associated) অবস্থায় থাকে। ফলে কক্ষ তাপমাত্রায় পানি তরল অবস্থায় থাকে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে A হলো আঁখের রস (সুক্রোজ) এবং B হলো ভিনেগার (CH₃COOH এর ৪–১০% জলীয় দ্রবণ)। আঁখের রস থেকে গাঁজন বা ফারমেন্টেশন পদ্ধতিতে ভিনেগার তৈরি করা হয়:

   ১ম ধাপ (সুক্রোজের আর্দ্রবিশ্লেষণ):
   আঁখের রসে প্রধান উপাদান সুক্রোজ (C₁₂H₂₂O₁₁) থাকে। এতে লঘু দ্রবণ তৈরি করে ইস্ট (Yeast) যোগ করা হয়। ইস্ট থেকে নিঃসৃত ইনভার্টেজ এনজাইম সুক্রোজকে আর্দ্রবিশ্লেষিত করে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজে রূপান্তরিত করে।
   বিক্রিয়া:
   C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O —(ইনভার্টেজ, ২০–২৫°C)→ C₆H₁₂O₆ (গ্লুকোজ) + C₆H₁₂O₆ (ফ্রুক্টোজ)

   ২য় ধাপ (অ্যালকোহল উৎপাদন):
   ইস্ট নিঃসৃত জাইমেজ এনজাইম গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজকে ফারমেন্টেশনের মাধ্যমে ইথানলে পরিণত করে।
   বিক্রিয়া:
   C₆H₁₂O₆ —(জাইমেজ, ২০–২৫°C)→ 2CH₃CH₂OH (ইথানল) + 2CO₂↑

   ৩য় ধাপ (অ্যাসিটিক অ্যাসিড তৈরি):
   উৎপন্ন পাতলা ইথানল দ্রবণে মাইকোডার্মা অ্যাসিটি (Mycoderma aceti) নামক ব্যাকটেরিয়ার উপস্থিতিতে বায়ুর অক্সিজেন দ্বারা জারিত করলে অ্যাসিটিক অ্যাসিড উৎপন্ন হয়।
   বিক্রিয়া:
   CH₃CH₂OH + O₂ —(অ্যাসিটোব্যাকটার/মাইকোডার্মা অ্যাসিটি, ৩০–৩৫°C)→ CH₃COOH (অ্যাসিটিক অ্যাসিড) + H₂O

   উৎপন্ন অ্যাসিটিক অ্যাসিডের ৬–১০% জলীয় দ্রবণই হলো ভিনেগার।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের B যৌগটি হলো ভিনেগার (CH₃COOH-এর লঘু জলীয় দ্রবণ)। খাদ্য সংরক্ষণে ভিনেগারের কৌশল নিম্নে বর্ণিত হলো:

   ১. অম্লীয় পরিবেশ সৃষ্টি ও pH হ্রাস:
   ভিনেগার একটি দুর্বল অ্যাসিড। জলীয় দ্রবণে এটি আংশিক বিয়োজিত হয়ে হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) বা হাইড্রোনিয়াম আয়ন দান করে:
   CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO⁻ + H₃O⁺
   এর ফলে খাদ্যবস্তুর pH কমে গিয়ে ৩.০ থেকে ৪.০-এর মধ্যে নেমে আসে। খাদ্য নষ্টকারী অধিকাংশ ক্ষতিকর ব্যাকটেরিয়া ও অণুজীব নিরপেক্ষ বা সামান্য ক্ষারীয় পরিবেশে (pH ৬.৫–৭.৫) সক্রিয় থাকে। কম pH-যুক্ত অম্লীয় পরিবেশে তারা বেঁচে থাকতে বা বংশবৃদ্ধি করতে পারে না।

   ২. ব্যাকটেরিয়ার কোষঝিল্লি ভেদকরণ ও ধ্বংস:
   ভিনেগারে অবিয়োজিত CH₃COOH অণু উপস্থিত থাকে। অবিয়োজিত অণুগুলো লিপিড দ্রবণীয় হওয়ায় ব্যাকটেরিয়ার কোষঝিল্লি সহজেই ভেদ করে ব্যাকটেরিয়ার সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করে। ব্যাকটেরিয়ার অভ্যন্তরীণ তুলনামূলক নিরপেক্ষ পরিবেশে এটি বিয়োজিত হয়ে H⁺ আয়ন মুক্ত করে। ফলে ব্যাকটেরিয়ার কোষের অভ্যন্তরীণ pH কমে যায় এবং কোষীয় এনজাইম ও প্রোটিনের গঠন বিকৃত (denature) হয়ে অণুজীবটির মৃত্যু ঘটে।

   ৩. অণুজীবের খাদ্যগ্রহণ ব্যাহতকরণ:
   ভিনেগার কোষঝিল্লির পরিবহন প্রক্রিয়া ও পুষ্টি উপাদানের বিপাক ক্রিয়াকে সম্পূর্ণ নিষ্ক্রিয় করে দেয়।

   এভাবে ভিনেগার খাদ্যে অণুজীবের বৃদ্ধি ও আক্রমণ প্রতিহত করে দীর্ঘকাল খাদ্য সংরক্ষণ করে।