রসায়ন ২য় পত্র • Sylhet Board • সিলেট বোর্ড ২০২১

রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

(i) R−NO2+[H]→HClSnA \mathrm{R}-\mathrm{NO}{2}+[\mathrm{H}] \xrightarrow[\mathrm{HCl}]{\mathrm{Sn}} \mathrm{A}
(ii) Ar−NO2+[H]→HClSnB \mathrm{Ar}-\mathrm{NO}{2}+[\mathrm{H}] \xrightarrow[\mathrm{HCl}]{\mathrm{Sn}} \mathrm{B}

  1. ক)

    কার্যকরী মূলক কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    -OH মূলক অর্থো-প্যারা নির্দেশক কেন?

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকের A ও B এর মধ্যে কোনটি অধিক ক্ষারীয়? ব্যাখ্যা করো।

    (3)
  4. ঘ)

    উদ্দীপকের B যৌগের নাইট্রেশন ও ক্লোরিনেশন বিক্রিয়ায় একই অবস্থানে প্রতিস্থাপন ঘটে কি-না? যুক্তি দাও।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    যেসব পরমাণু বা মূলক কোনো জৈব যৌগের অণুতে উপস্থিত থেকে প্রধানত তার রাসায়নিক ধর্ম ও বিক্রিয়া নির্ধারণ ও নিয়ন্ত্রণ করে, তাদেরকে কার্যকরী মূলক বা কার্যকারী মূলক বলা হয়।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    ফেনল অণুতে বেনজিন বলয়ের সাথে যুক্ত হাইড্রোক্সিল (-OH) মূলকের অক্সিজেন পরমাণুতে দুটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় (lone pair electrons) বিদ্যমান।

    অক্সিজেনের এই নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় মেসোমারিক বা রেজোন্যান্স প্রভাবের মাধ্যমে বেনজিন বলয়ের পাই (π\pi) ইলেকট্রনের সাথে সঞ্চালিত হয়। এর ফলে রেজোন্যান্স কাঠামোগুলোতে বেনজিন বলয়ের অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ঋণাত্মক চার্জ তৈরি হয় এবং সেখানে ইলেকট্রন ঘনত্ব মেটা অবস্থানের তুলনায় বৃদ্ধি পায়। বেনজিন বলয়ে ইলেকট্রোফাইল আক্রমণকালে তা অধিক ইলেকট্রন ঘনত্ববিশিষ্ট অর্থো ও প্যারা অবস্থানে দ্রুত যুক্ত হয়। তাই -OH মূলককে অর্থো-প্যারা নির্দেশক মূলক বলা হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপকের বিক্রিয়া অনুযায়ী:
    (i) R−NO2+6[H]→HClSnR−NH2+2H2O\mathrm{R-NO_2} + 6[\mathrm{H}] \xrightarrow[\mathrm{HCl}]{\mathrm{Sn}} \mathrm{R-NH_2} + 2\mathrm{H_2O}
    এখানে, A যৌগটি হলো অ্যালিফ্যাটিক প্রাইমারি অ্যামিন (R−NH2\mathrm{R-NH_2})।
    (ii) Ar−NO2+6[H]→HClSnAr−NH2+2H2O\mathrm{Ar-NO_2} + 6[\mathrm{H}] \xrightarrow[\mathrm{HCl}]{\mathrm{Sn}} \mathrm{Ar-NH_2} + 2\mathrm{H_2O}
    এখানে, B যৌগটি হলো অ্যারোমেটিক প্রাইমারি অ্যামিন বা অ্যানিলিন (Ar−NH2\mathrm{Ar-NH_2} বা C6H5NH2\mathrm{C_6H_5NH_2})।

    A ও B-এর মধ্যে A যৌগটি (অ্যালিফ্যাটিক অ্যামিন) অধিক ক্ষারীয়। নিচে এর কারণ ব্যাখ্যা করা হলো:

    অ্যামিনের ক্ষারধর্ম তার নাইট্রোজেন পরমাণুতে বিদ্যমান নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় প্রোটনকে (H+H^+) কতটা সহজে দান করতে পারে তার ওপর নির্ভর করে।
    ১. A যৌগে (R−NH2\mathrm{R-NH_2}) নাইট্রোজেন পরমাণুর সাথে অ্যালকাইল মূলক (−R-R) যুক্ত থাকে। অ্যালকাইল মূলক ধনাত্মক আবেশীয় ধর্ম (+I প্রভাব) প্রদর্শন করে নাইট্রোজেন পরমাণুর দিকে ইলেকট্রন ঠেলে দেয়। এতে নাইট্রোজেনের উপর ইলেকট্রন মেঘের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং এটি সহজেই প্রোটনকে দান করে ক্ষারকীয় বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করতে পারে।

    ২. অপরদিকে, B যৌগে (Ar−NH2\mathrm{Ar-NH_2}) অ্যামিনো মূলকটি বেনজিন বলয়ের সাথে সরাসরি যুক্ত থাকে। নাইট্রোজেন পরমাণুর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় বেনজিন বলয়ের ডিলোক্যালাইজড π\pi-ইলেকট্রন বলয়ের সাথে রেজোন্যান্সে অংশ নেয়। ফলে নাইট্রোজেন পরমাণুতে ইলেকট্রন ঘনত্ব উল্লেখযোগ্য পরিমাণে হ্রাস পায় এবং তা প্রোটন গ্রহণের জন্য সহজে প্রাপ্য হয় না।

    অতএব, লুইস তত্ত্ব অনুসারে অ্যালিফ্যাটিক অ্যামিন (A) অ্যারোমেটিক অ্যামিন (B)-এর চেয়ে অধিক ক্ষারীয়।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপকের B যৌগটি হলো একটি অ্যারোমেটিক প্রাইমারি অ্যামিন, অর্থাৎ অ্যানিলিন (C6H5NH2\mathrm{C_6H_5NH_2})।

    অ্যানিলিনের ক্লোরিনেশন এবং নাইট্রেশন বিক্রিয়ায় একই অবস্থানে প্রতিস্থাপন ঘটে কি না, তা নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:

    ১. অ্যানিলিনের ক্লোরিনেশন বিক্রিয়া:
    অ্যানিলিনে উপস্থিত অ্যামিনো (−NH2-NH_2) মূলক বেনজিন বলয় সক্রিয়কারী এবং অর্থো-প্যারা নির্দেশক মূলক। নাইট্রোজেনের মুক্তজোড় ইলেকট্রনের বলয়ে রেজোন্যান্সের কারণে অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব অত্যন্ত বৃদ্ধি পায়। ফলে সাধারণ অবস্থায় লুইস এসিড প্রভাবক ছাড়াই অ্যানিলিনের ক্লোরিনেশন বিক্রিয়ায় ইলেকট্রোফাইল (Cl+Cl^+) বলয়ের অর্থো ও প্যারা উভয় অবস্থানে অত্যন্ত দ্রুত প্রতিস্থাপিত হয়ে 2,4,6-ট্রাইক্লোরোঅ্যানিলিনের অধঃক্ষেপ গঠন করে। অর্থাৎ, ক্লোরিনেশন সাধারণত অর্থো ও প্যারা অবস্থানে সংঘটিত হয়।

    ২. অ্যানিলিনের নাইট্রেশন বিক্রিয়া:
    নাইট্রেশন বিক্রিয়াটি গাঢ় নাইট্রিক এসিড (HNO3HNO_3) এবং গাঢ় সালফিউরিক এসিডের (H2SO4H_2SO_4) উপস্থিতিতে সম্পন্ন করা হয়। এই তীব্র এসিডীয় মাধ্যমে ক্ষারকীয় অ্যানিলিনের নাইট্রোজেনের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় দ্রুত প্রোটন গ্রহণ করে অ্যানিলিনিয়াম আয়নে (−NH3+-NH_3^+) রূপান্তরিত হয়:
    C6H5NH2+H+⇌C6H5NH3+\mathrm{C_6H_5NH_2} + \mathrm{H^+} \rightleftharpoons \mathrm{C_6H_5NH_3^+}
    অ্যানিলিনিয়াম মূলক (−NH3+-NH_3^+) তীব্র ঋণাত্মক আবেশীয় (-I) প্রভাববিশিষ্ট এবং এটি একটি বলয় নিষ্ক্রিয়কারী তথা মেটা নির্দেশক মূলক। এর ফলে বলয়ের মেটা অবস্থানে অর্থো ও প্যারার চেয়ে ইলেকট্রন ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে বেশি থাকে।
    ফলে অ্যানিলিনের সরাসরি নাইট্রেশনে মেটা-নাইট্রোঅ্যানিলিন একটি প্রধান উৎপাদ (প্রায় ৪৭%) হিসেবে তৈরি হয়। পাশাপাশি বলয়ে অ্যানিলিনিয়াম আয়নের উপস্থিতির পাশাপাশি অবশিষ্ট অ্যানিলিন থেকে প্যারা-নাইট্রোঅ্যানিলিন (প্রায় ৫১%) ও সামান্য অর্থো-নাইট্রোঅ্যানিলিন (প্রায় ২%) উৎপন্ন হয়।

    উপসংহার:
    ক্লোরিনেশনে কেবল অর্থো ও প্যারা অবস্থানে প্রতিস্থাপন ঘটে মেটা অবস্থানে কোনো উৎপাদ তৈরি হয় না। কিন্তু তীব্র এসিডীয় পরিবেশের কারণে নাইট্রেশন বিক্রিয়ায় প্রচুর পরিমাণে মেটা অবস্থানে প্রতিস্থাপন ঘটে। সুতরাং, অ্যানিলিনের ক্লোরিনেশন ও নাইট্রেশন বিক্রিয়ায় হুবহু একই অবস্থানে প্রতিস্থাপন ঘটে না।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন