রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   হাকেল তত্ত্ব অনুসারে, কোনো সমতলীয় বলয়াকার জৈব যৌগের বলয়ে যদি সঞ্চরণশীল $(4n + 2)$ সংখ্যক পাই ($\pi$) ইলেকট্রন থাকে (যেখানে $n = 0, 1, 2, 3...$ ইত্যাদি পূর্ণসংখ্যা), তবে যৌগটি অ্যারোমেটিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করবে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতি লিটার দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রবের মোল সংখ্যাকে ঐ দ্রবণের মোলারিটি বলে।
   মোলারিটি ($M$) = দ্রবের মোল সংখ্যা ($n$) / দ্রবণের আয়তন ($V$ লিটারে)।
   যেহেতু তরল দ্রবণের আয়তন তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে সাথে সংকুচিত বা প্রসারিত হয় (তাপমাত্রা বাড়লে দ্রবণের আয়তন সাধারণত বৃদ্ধি পায় এবং মোলারিটি হ্রাস পায়), তাই মোলারিটি একটি তাপমাত্রা-নির্ভর রাশি।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ওজোনোলাইসিসের বিপরীত প্রক্রিয়ায় কার্বনিল যৌগের অক্সিজেন পরমাণুদ্বয় অপসারিত হয়ে দ্বিবন্ধন গঠিত হয়।
   উদ্দীপক অনুসারে, সমাণু (D) এর ওজোনোলাইসিসে ২টি অনুরূপ কার্বনিল যৌগ উৎপন্ন হয়। যেহেতু আণবিক সংকেত $C_4H_8$, তাই ২টি অনুরূপ কার্বনিল যৌগ হলো ইথান্যাল ($CH_3CHO$)।
   বিক্রিয়া:
   $CH_3-CH=CH-CH_3 + O_3 \xrightarrow{Zn, H_2O} 2 CH_3CHO$
   সুতরাং, (D) সমাণুটি হলো বিউট-২-ইন ($CH_3-CH=CH-CH_3$)।

   বিউট-২-ইন যৌগটি জ্যামিতিক সমাণুতা বা সিস-ট্রান্স সমাণুতা (এক প্রকার স্টেরিও সমাণুতা) প্রদর্শন করবে।
   কারণ:
   ১. যৌগটিতে কার্বন-কার্বন দ্বিবন্ধন ($>C=C<$) রয়েছে, যার কারণে অক্ষ বরাবর মুক্ত আবর্তন প্রতিহত বা বাধাপ্রাপ্ত হয়।
   ২. দ্বিবন্ধনযুক্ত কার্বনদ্বয়ের প্রতিটির সাথে দুটি ভিন্ন পরমাণু বা মূলক যুক্ত রয়েছে (একটি $-H$ এবং অপরটি $-CH_3$ মূলক)। সাধারণ সংকেত: $abC=Cab$।

   এর দুটি জ্যামিতিক সমাণু বিদ্যমান:
   (i) সিস-বিউট-২-ইন: দুটি একই মূলক ($-CH_3$) দ্বিবন্ধনের একই পাশে থাকে।
   (ii) ট্রান্স-বিউট-২-ইন: দুটি একই মূলক ($-CH_3$) দ্বিবন্ধনের বিপরীত পাশে থাকে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে সমাণু (C)-কে ওজোনোলাইসিস করলে প্রোপান্যাল ($CH_3CH_2CHO$) এবং ফরমালডিহাইড ($HCHO$) উৎপন্ন হয়। অতএব, সমাণু (C) হলো বিউট-১-ইন ($CH_3-CH_2-CH=CH_2$)।

   মার্কোনিকভের সূত্র অনুসারে: অসমমিত অ্যালকিনের সাথে অসমমিত বিকারকের (যেমন- $HBr$) সংযোজন বিক্রিয়ায় বিকারকের ঋণাত্মক অংশটি দ্বিবন্ধনযুক্ত সেই কার্বন পরমাণুর সাথে যুক্ত হয় যেটিতে কম সংখ্যক হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে।

   বিউট-১-ইন একটি অসমমিত অ্যালকিন। এর সাথে অসমমিত বিকারক হাইড্রোজেন ব্রোমাইড ($HBr$)-এর সংযোজন কৌশল নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:

   ১ম ধাপ (ইলেক্ট্রোফাইল আক্রমণ ও কার্বোক্যাটায়ন সৃষ্টি):
   $HBr \rightarrow H^+ + Br^-$
   $H^+$ আয়নটি বিউট-১-ইনের দ্বি-বন্ধনের পাই-ইলেকট্রন দ্বারা আকৃষ্ট হয়ে যুক্ত হতে পারে দুটি ভিন্ন উপায়ে:

   • $H^+$ যদি প্রান্তীয় $C_1$-এ যুক্ত হয়, তবে অপেক্ষাকৃত অধিক স্থিতিশীল ২° কার্বোক্যাটায়ন গঠিত হয়:
     $CH_3-CH_2-CH=CH_2 + H^+ \rightarrow CH_3-CH_2-CH^+-CH_3$ (২° কার্বোক্যাটায়ন - অধিক সুস্থিত)
   • $H^+$ যদি $C_2$-এ যুক্ত হয়, তবে কম স্থিতিশীল ১° কার্বোক্যাটায়ন গঠিত হয়:
     $CH_3-CH_2-CH=CH_2 + H^+ \rightarrow CH_3-CH_2-CH_2-CH_2^+$ (১° কার্বোক্যাটায়ন - কম সুস্থিত)

   ২য় ধাপ (নিউক্লিওফাইল আক্রমণ):
   অধিক স্থিতিশীল ২° কার্বোক্যাটায়নকে ব্রোমাইড আয়ন ($Br^-$) দ্রুত আক্রমণ করে ২-ব্রোমোবিউটেন গঠন করে:
   $CH_3-CH_2-CH^+-CH_3 + Br^- \rightarrow CH_3-CH_2-CH(Br)-CH_3$ (২-ব্রোমোবিউটেন, প্রধান উৎপাদ ~ ৯০%)

   অপরদিকে কম স্থিতিশীল ১° কার্বোক্যাটায়ন থেকে সামান্য পরিমাণ ১-ব্রোমোবিউটেন উৎপন্ন হয় (~ ১০%)।

   যেহেতু বিক্রিয়াটিতে মূলত কম হাইড্রোজেনযুক্ত $C_2$ কার্বনে ঋণাত্মক অংশ ($Br^-$) যুক্ত হয়ে ২-ব্রোমোবিউটেন প্রধান উৎপাদ হিসেবে গঠিত হয়েছে, তাই প্রমাণিত হয় যে যৌগ (C) মার্কোনিকভের নিয়ম পুরোপুরি মেনে চলে।