উদ্দীপকটি লক্ষ করো এবং প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও: C4H9Br2∘-…

রসায়ন ২য় পত্র • Chattogram Board • চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২২

উদ্দীপকটি লক্ষ করো এবং প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও: C4H9Br2∘-হ্যালাইড⟶{→KOH(aq)‘M’+KBr→ΔKOH(alc)‘A’80%+‘B’20%+KBr+H2O \begin{array}{r} \text{C}_4\text{H}_9\text{Br} \ 2^{\circ}\text{-হ্যালাইড} \end{array} \longrightarrow \begin{cases} \xrightarrow{\text{KOH(aq)}} \text{M'} + \text{KBr} \\ \\ \xrightarrow[\Delta]{\text{KOH(alc)}} \underset{\text{80\%}}{\text{A'}} + \underset{\text{20%}}{\text{`B'}} + \text{KBr} + \text{H}_2\text{O} \end{cases}

ক)
অনুবন্ধী অম্ল কী?
(1)
খ)
কোন পানির নমুনায় BOD অপেক্ষা COD এর মান বেশি কেন?
(2)
গ)
উদ্দীপকের 'M' যৌগ প্রস্তুতিতে কোন ধরনের মেকানিজম অনুসৃত হয়? ব্যাখ্যা করো।
(3)
ঘ)
‘A’ ও ‘B’ যৌগের মধ্যে কোনটিতে মার্কনিকভ নিয়ম অনুসৃত হয়? বিশ্লেষণ করো।
(4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

কোনো ক্ষারক কর্তৃক একটি প্রোটন ( $H^+$ ) গ্রহণের পর যে অম্লের সৃষ্টি হয়, তাকে ঐ ক্ষারকের অনুবন্ধী অম্ল বলে।
খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

BOD (Biological Oxygen Demand) হলো পানিতে উপস্থিত কেবল জৈব পচনশীল পদার্থসমূহকে অনুজীব বা ব্যাকটেরিয়ার মাধ্যমে জারিত ও বিয়োজিত করতে প্রয়োজনীয় অক্সিজেনের পরিমাণ।

অন্যদিকে, COD (Chemical Oxygen Demand) হলো পানির নমুনাতে উপস্থিত পচনশীল ও অপচনশীল সকল প্রকার জৈব এবং অজৈব দূষককে শক্তিশালী রাসায়নিক জারক (যেমন: অম্লীয় $K_2Cr_2O_7$ ) দ্বারা জারিত করতে প্রয়োজনীয় মোট অক্সিজেনের পরিমাণ।

যেহেতু COD পরিমাপে পচনশীল এবং অপচনশীল উভয় ধরনের পদার্থই জারিত হয়, তাই যেকোনো পানির নমুনায় COD-এর মান সর্বদা BOD-এর মানের চেয়ে বেশি হয়।
গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

উদ্দীপকে $C_4H_9Br$ একটি $2^\circ$ -অ্যালকাইল হ্যালাইড, যা হলো 2-ব্রোমোবিউটেন ( $CH_3-CH_2-CH(Br)-CH_3$ )। জলীয় KOH ( $KOH(aq)$ )-এর সাথে এটি প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় বিউটানল-২ বা 'M' যৌগ গঠন করে:
$CH_3-CH_2-CH(Br)-CH_3 + KOH(aq) \rightarrow CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_3 + KBr$

এই প্রতিস্থাপন বিক্রিয়াটি নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া ( $S_N$ বিক্রিয়া)। যেহেতু এটি একটি $2^\circ$ -অ্যালকাইল হ্যালাইড, তাই দ্রাবকের প্রকৃতি ও ঘনমাত্রার ওপর ভিত্তি করে এটি $S_N1$ এবং $S_N2$ উভয় মেকানিজম বা কৌশলেই সম্পন্ন হতে পারে, তবে পোলার প্রোটিক জলীয় মাধ্যমে প্রধানত $S_N1$ কৌশল প্রাধান্য পায়।

$S_N1$ কৌশল (দুই ধাপে সম্পন্ন):
১. প্রথম ধাপ (ধীর গতিসম্পন্ন): 2-ব্রোমোবিউটেন থেকে ব্রোমাইড আয়ন ( $Br^-$ ) অপসারিত হয়ে সমতলীয় $2^\circ$ কার্বোক্যাটায়ন ( $CH_3-CH_2-\overset{+}{C}H-CH_3$ ) গঠিত হয়।
২. দ্বিতীয় ধাপ (দ্রুত গতিসম্পন্ন): নিউক্লিওফাইল $OH^-$ আয়ন কার্বোক্যাটায়নের যেকোনো পাশ থেকে আক্রমণ করে বিউটানল-২ ('M') উৎপন্ন করে।
ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর

উদ্দীপকে $2^\circ$ -হ্যালাইড 2-ব্রোমোবিউটেনকে অ্যালকোহলীয় KOH সহ উত্তপ্ত করলে সায়জেফ নীতি অনুসারে ডিহাইড্রোহ্যালোজেনেশন ঘটে দুটি অ্যালকিন উৎপন্ন হয়:
১. বিউটিন-২ ( $CH_3-CH=CH-CH_3$ ) প্রধান উৎপাদ (৮০%) যা উদ্দীপকের 'A'।
২. বিউটিন-১ ( $CH_3-CH_2-CH=CH_2$ ) অপ্রধান উৎপাদ (২০%) যা উদ্দীপকের 'B'।

মার্কনিকভের নিয়মটি শুধুমাত্র অসমমিত অ্যালকিনের সাথে অসমমিত বিকারকের (যেমন: $HBr$ ) যুত বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে প্রযোজ্য।
নিয়মটি হলো: অসমমিত অ্যালকিনের সাথে অসমমিত বিকারকের বিক্রিয়ায় বিকারকের ঋণাত্মক অংশটি দ্বিবন্ধনযুক্ত সেই কার্বনে যুক্ত হয়, যাতে কম সংখ্যক হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে।

'A' ও 'B' যৌগের বিশ্লেষণ:
১. যৌগ 'A' (বিউটিন-২): গঠন $CH_3-CH=CH-CH_3$ । এটি একটি সমমিত অ্যালকিন, কারণ দ্বিবন্ধনযুক্ত উভয় কার্বনেই সমান সংখ্যক (একটি করে) হাইড্রোজেন পরমাণু রয়েছে। ফলে অসমমিত বিকারক যুক্ত হওয়ার সময় যেকোনো কার্বনেই হাইড্রোজেন ও ঋণাত্মক অংশ যুক্ত হতে পারে, যা একই উৎপাদ প্রদান করে। তাই এতে মার্কনিকভ নিয়ম অনুসৃত হয় না।

২. যৌগ 'B' (বিউটিন-১): গঠন $CH_3-CH_2-CH=CH_2$ । এটি একটি অসমমিত অ্যালকিন, কারণ এর দ্বিবন্ধনযুক্ত কার্বন দুটিতে হাইড্রোজেন সংখ্যা অসমান ( $C_1$ -এ ২টি এবং $C_2$ -এ ১টি হাইড্রোজেন)। এর সাথে $HBr$ যুক্ত করলে মার্কনিকভ নিয়ম অনুযায়ী বিকারকের ঋণাত্মক অংশ ( $Br^-$ ) কম হাইড্রোজেনযুক্ত $C_2$ কার্বনে যুক্ত হয়ে প্রধান উৎপাদ হিসেবে 2-ব্রোমোবিউটেন তৈরি করে।

অতএব, 'A' ও 'B' যৌগের মধ্যে কেবল 'B' (বিউটিন-১) যৌগে মার্কনিকভ নিয়ম অনুসৃত হয়।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করো ওয়েবে খুলো

রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

সম্পর্কিত প্রশ্ন