রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ক্যাটায়নের আকর্ষণে অ্যানায়নের ইলেকট্রন মেঘের বিকৃতি ঘটার প্রক্রিয়াকে পোলারায়ন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব মৌলের পরমাণুর বা স্থিতিশীল আয়নের d-অরবিটালে বিজোড় (অযুগ্ম) ইলেকট্রন থাকে, তারা চুম্বক ক্ষেত্র দ্বারা আকৃষ্ট হয়। এই ধর্মকে প্যারাচুম্বকত্ব বলে। অবস্থান্তর মৌলসমূহের স্থিতিশীল আয়নের d-অরবিটাল অপূর্ণ থাকে, অর্থাৎ d-অরবিটালে বিজোড় ইলেকট্রন ($d^1$ থেকে $d^9$) বিদ্যমান থাকে। এই অযুগ্ম ইলেকট্রনের ঘূর্ণনের কারণে সৃষ্ট চৌম্বক ভ্রামক বহিঃস্থ চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে আকৃষ্ট হয়। ফলে অবস্থান্তর মৌল ও তাদের যৌগসমূহ প্যারাচৌম্বকীয় ধর্ম প্রদর্শন করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের পাত্র-A-এর যৌগটি হলো চিনি বা সুক্রোজ ($C_{12}H_{22}O_{11}$) এবং পাত্র-B-এর যৌগটি হলো অ্যাসিটিক অ্যাসিড ($CH_3COOH$) বা ভিনেগার। সুক্রোজ থেকে অ্যাসিটিক অ্যাসিড তৈরির ধাপগুলো নিচে সমীকরণসহ দেওয়া হলো:

   ১ম ধাপ: আর্দ্রবিশ্লেষণ (Inversion):
   সুক্রোজ দ্রবণে ইস্ট যোগ করলে ইস্ট নিঃসৃত 'ইনভার্টেজ' এনজাইমের প্রভাবে সুক্রোজ আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজে পরিণত হয়।
   $C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow{\text{Invertase}} C_6H_{12}O_6 \text{ (গ্লুকোজ)} + C_6H_{12}O_6 \text{ (ফ্রুক্টোজ)}$

   ২য় ধাপ: ইথানল উৎপাদন:
   ইস্ট নিঃসৃত অপর একটি এনজাইম 'জাইমেজ'-এর প্রভাবে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজ ফারমেন্টেশনের মাধ্যমে ইথানলে রূপান্তরিত হয়।
   $C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{\text{Zymase}} 2CH_3CH_2OH + 2CO_2$

   ৩য় ধাপ: ইথানলের জারণ:
   উৎপন্ন লঘু অ্যালকোহলীয় দ্রবণকে মাইকোডার্মা অ্যাসিটি (Mycoderma aceti) নামক ব্যাকটেরিয়ার উপস্থিতিতে এবং বাতাসের অক্সিজেনের সাহায্যে জারিত করলে অ্যাসিটিক অ্যাসিড ($CH_3COOH$) উৎপন্ন হয়।
   $CH_3CH_2OH + O_2 \xrightarrow{\text{Mycoderma aceti}} CH_3COOH + H_2O$

   এভাবে প্রস্তুত অ্যাসিটিক অ্যাসিডের ৬–১০% জলীয় দ্রবণই হলো ভিনেগার (পাত্র-B)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের A পাত্রে রয়েছে চিনির দ্রবণ এবং B পাত্রে রয়েছে ৬–১০% অ্যাসিটিক অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণ বা ভিনেগার। খাদ্য সংরক্ষণে এ দুটি যৌগের ভূমিকার তুলনামূলক আলোচনা নিম্নরূপ:

   ১. চিনির দ্রবণের ভূমিকা (অসমোটিক চাপ বৃদ্ধি):
   খাদ্যে চিনির উচ্চ ঘনমাত্রার দ্রবণ (৬৫–৭০%) যোগ করলে এটি উচ্চ অভিস্রবণিক চাপের সৃষ্টি করে। খাদ্যদ্রব্যে ক্ষতিকর ব্যাকটেরিয়া বা ছত্রাক প্রবেশ করলে বহিঃঅভিস্রবণ (Exosmosis) প্রক্রিয়ায় অণুজীবের দেহকোষ থেকে পানি বের হয়ে যায়। এতে কোষপ্লাজমা সংকুচিত হয়ে অণুজীবটি মারা যায় বা নিষ্ক্রিয় হয়ে পড়ে। চিনি প্রধানত জ্যাম, জেলি, মোরব্বা ইত্যাদি মিষ্টিজাতীয় খাদ্য সংরক্ষণে ব্যবহৃত হয়। তবে লঘু দ্রবণ হলে তা নিজেই ব্যাকটেরিয়ার খাদ্য হিসেবে ব্যবহৃত হয়ে দ্রুত খাদ্য নষ্ট করে ফেলে।

   ২. ভিনেগারের ভূমিকা (pH হ্রাস):
   ভিনেগারে উপস্থিত অ্যাসিটিক অ্যাসিড বিয়োজিত হয়ে দ্রবণে $H^+$ আয়ন উৎপন্ন করে, যার ফলে খাদ্যের pH মান কমে যায় (সাধারণত pH < ৪.৫)। নিম্ন pH বা অম্লীয় পরিবেশে ক্ষতিকর ব্যাকটেরিয়া এবং অন্যান্য অণুজীবের দেহের এনজাইম ও প্রোটিন নিষ্ক্রিয় হয়ে পড়ে, ফলে তাদের বৃদ্ধি ও বিস্তার রোধ হয়। এছাড়াও ভিনেগারের অবিয়োজিত এসিড অণুজীবের কোষপ্রাচীর ভেদ করে ভেতরে প্রবেশ করে কোষের জৈবিক ক্রিয়া ধ্বংস করে। এটি সাধারণত আচার, চাটনি, সস এবং মাংস সংরক্ষণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

   তুলনা ও সিদ্ধান্ত:
   চিনির দ্রবণ কেবল নির্দিষ্ট কিছু মিষ্টান্ন ও ফল সংরক্ষণে কার্যকর এবং এর জন্য চিনির অত্যন্ত উচ্চ ঘনমাত্রার প্রয়োজন হয়। পক্ষান্তরে, ভিনেগার অত্যন্ত কার্যকর এবং অম্লীয় পরিবেশ সৃষ্টির মাধ্যমে ফলমূল, শাকসবজি, মাছ ও মাংসজাতীয় বিভিন্ন ধরনের খাদ্য দীর্ঘমেয়াদে অণুজীবের আক্রমণ থেকে নিরাপদে সংরক্ষণ করতে পারে। অতএব, কার্যকারিতা ও প্রয়োগক্ষেত্রের বৈচিত্র্যের দিক দিয়ে ভিনেগারের ভূমিকা অপেক্ষাকৃত ব্যাপক ও শক্তিশালী।