রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব পদার্থ প্রকৃতিতে বিশুদ্ধ ও শুষ্ক অবস্থায় পাওয়া যায়, বায়ুর সংস্পর্শে এলে অপরিবর্তিত থাকে এবং যাদের দ্বারা প্রস্তুতকৃত দ্রবণের ঘনমাত্রা দীর্ঘদিন পর্যন্ত অপরিবর্তিত থাকে, তাদেরকে প্রাইমারি স্ট্যান্ডার্ড পদার্থ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ব্রনস্টেড-লাউরি মতবাদ অনুসারে, যেসব পদার্থ প্রোটন দান করতে পারে তারা এসিড এবং যারা প্রোটন গ্রহণ করতে পারে তারা ক্ষারক। বাইকার্বনেট আয়ন (HCO3−) জলীয় দ্রবণে এসিড ও ক্ষারক উভয় রূপেই আচরণ করতে পারে:
   ১. এসিড হিসেবে: HCO3− + H2O ⇌ CO3^2− + H3O+ (এখানে HCO3− প্রোটন দান করে)।
   ২. ক্ষারক হিসেবে: HCO3− + H2O ⇌ H2CO3 + OH− (এখানে HCO3− প্রোটন গ্রহণ করে)।
   যেহেতু HCO3− একই সাথে প্রোটন দাতা ও গ্রহীতা হিসেবে কাজ করতে সক্ষম, তাই এটি একটি উভধর্মী পদার্থ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে ফেনলকে জিঙ্কসহ উত্তপ্ত করলে 'A' যৌগ হিসেবে বেনজিন (C6H6) উৎপন্ন হয়:
   C6H5OH + Zn --Δ--> C6H6 + ZnO

   বেনজিন (A) অনার্দ্র AlCl3-এর উপস্থিতিতে মিথাইল ক্লোরাইডের (CH3Cl) সাথে বিক্রিয়া করে 'C' যৌগ হিসেবে টলুইন (C6H5CH3) উৎপন্ন করে:
   C6H6 + CH3Cl --(অনার্দ্র AlCl3)--> C6H5CH3 + HCl

   'A' (বেনজিন) ও 'C' (টলুইন)-এর পারস্পরিক পরিবর্তন নিম্নরূপ:

   ১. বেনজিন হতে টলুইন প্রস্তুতি:
   অনার্দ্র অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইডের (AlCl3) উপস্থিতিতে বেনজিনকে মিথাইল ক্লোরাইডের সাথে উত্তপ্ত করলে ফ্রিডেল-ক্রাফটস অ্যালকাইলেশন বিক্রিয়ায় টলুইন উৎপন্ন হয়:
   C6H6 + CH3Cl --(অনার্দ্র AlCl3)--> C6H5CH3 + HCl

   ২. টলুইন হতে বেনজিন প্রস্তুতি:
   (i) টলুইনকে ক্ষারীয় KMnO4 দ্বারা তীব্র জারিত করলে বেনজোয়িক এসিড (C6H5COOH) উৎপন্ন হয়:
   C6H5CH3 + 3[O] --(KMnO4/KOH, Δ)--> C6H5COOH + H2O
   (ii) বেনজোয়িক এসিডকে NaOH দ্বারা প্রশমিত করে সোডিয়াম বেনজয়েট (C6H5COONa) প্রস্তুত করা হয়:
   C6H5COOH + NaOH --> C6H5COONa + H2O
   (iii) সোডিয়াম বেনজয়েটকে সোডালাইম (NaOH + CaO) সহযোগে উত্তপ্ত করলে ডিকার্বক্সিলেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে বেনজিন (A) উৎপন্ন হয়:
   C6H5COONa + NaOH --(CaO, Δ)--> C6H6 + Na2CO3

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে বেনজিন (A)-কে গাঢ় H2SO4 ও গাঢ় HNO3 সহযোগে উত্তপ্ত করলে নাইট্রোবেনজিন (B) উৎপন্ন হয় এবং অনার্দ্র AlCl3-এর উপস্থিতিতে CH3Cl-এর সাথে বিক্রিয়ায় টলুইন (C) উৎপন্ন হয়।
   অতএব, 'B' হলো নাইট্রোবেনজিন (C6H5NO2) এবং 'C' হলো টলুইন (C6H5CH3)।

   নাইট্রোবেনজিন ও টলুইনের মধ্যে টলুইন (C) ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় অধিক সক্রিয়।

   কারণ বিশ্লেষণ:
   ১. টলুইনে বেনজিন বলয়ের সাথে মিথাইল মূলক (-CH3) যুক্ত থাকে। মিথাইল মূলক হলো ধনাত্মক আবেশীয় ধর্মী (+I প্রভাব) এবং হাইপারকনজুগেশনের মাধ্যমে এটি বেনজিন বলয়ে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে। ফলে বলয়টি সক্রিয় হয় (বলয় সক্রিয়কারী মূলক)। বেনজিন বলয়ে পাই-ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি পাওয়ায় ইলেকট্রনাকর্ষী বিকারক (Electrophile) খুব সহজেই অর্থো- ও প্যারা-অবস্থানে আক্রমণ করতে পারে।

   ২. অপরদিকে, নাইট্রোবেনজিনে বেনজিন বলয়ের সাথে নাইট্রো মূলক (-NO2) যুক্ত থাকে। নাইট্রো মূলকের শক্তিশালী ঋণাত্মক আবেশীয় (-I) এবং মেসোমারিক (-M) প্রভাবের কারণে এটি বেনজিন বলয় থেকে ইলেকট্রন নিজের দিকে টেনে নেয় (বলয় নিষ্ক্রিয়কারী মূলক)। ফলে বলয়ে সামগ্রিকভাবে ইলেকট্রন ঘনত্ব অনেক হ্রাস পায় এবং বিশেষ করে অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব অত্যন্ত কমে যায়।

   যেহেতু ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার হার বেনজিন বলয়ের ইলেকট্রন ঘনত্বের ওপর নির্ভরশীল, তাই মিথাইল মূলকের ইলেকট্রন প্রদানকারী বৈশিষ্ট্যের জন্য নাইট্রোবেনজিনের চেয়ে টলুইন ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় অনেক বেশি সক্রিয়।