রসায়ন ২য় পত্র • Sylhet Board • সিলেট বোর্ড ২০২৫
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
(i) C6H6→নাইট্রেশন(Y)→[H]বিজারণZ \text{C}_6\text{H}_6 \xrightarrow{\text{নাইট্রেশন}} (\text{Y}) \xrightarrow[\text{[H]}]{\text{বিজারণ}} \text{Z} (ii) C2H2→Fe400∘C(B)→Dry AlCl3CH3Cl(D) \text{C}_2\text{H}_2 \xrightarrow[\text{Fe}]{400^\circ\text{C}} (\text{B}) \xrightarrow[\text{Dry AlCl}_3]{\text{CH}_3\text{Cl}} (\text{D})
- ক)(1)
সংকট তাপমাত্রা কাকে বলে?
- খ)(2)
অ্যালকাইন-১ অম্লধর্মী কেন?
- গ)(3)
B যৌগ হতে D যৌগ প্রস্তুতির কৌশল ব্যাখ্যা কর।
- ঘ)(4)
(i) নং উদ্দীপকের Y ও Z যৌগের ইলেকট্রফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার সক্রিয়তার ক্রম কারণসহ ব্যাখ্যা কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
যে নির্দিষ্ট তাপমাত্রার উপরে কোনো গ্যাসকে কেবল চাপ প্রয়োগ করে তরলে পরিণত করা যায় না, তাকে সংকট তাপমাত্রা বা ক্রান্তি তাপমাত্রা বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
অ্যালকাইন-১ (যেমন- ইথাইন, প্রোপাইন-১) যৌগে প্রান্তীয় কার্বনে ত্রিবন্ধন উপস্থিত থাকে, যেখানে কার্বন পরমাণুটি sp সংকরিত। sp সংকরিত কার্বনে s-অরবিটালের বৈশিষ্ট্য ৫০%, যা sp² বা sp³ সংকরিত কার্বন অপেক্ষা বেশি। s-চরিত্র বেশি হওয়ায় কার্বনের নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ এবং তড়িৎ-ঋণাত্মকতা বৃদ্ধি পায়। ফলে ≡C—H বন্ধনের বন্ধনজোড় ইলেকট্রন কার্বন নিজের দিকে তীব্রভাবে টানে, যার ফলে কার্বন-হাইড্রোজেন বন্ধনটি দুর্বল ও পোলার হয়ে যায় এবং ক্ষারকের উপস্থিতিতে প্রোটন (H⁺) হিসেবে সহজেই অপসারিত হতে পারে। একারণে অ্যালকাইন-১ অম্লধর্মী আচরণ প্রদর্শন করে।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের (ii) নং বিক্রিয়ায়:
3C₂H₂ (অ্যাসিটিলিন) লৌহনল (Fe) সহযোগে 400°C তাপমাত্রায় পলিমারাইজেশন বিক্রিয়ায় বেনজিন উৎপন্ন করে। সুতরাং B যৌগটি হলো বেনজিন (C₆H₆)।
বেনজিন নির্জল AlCl₃-এর উপস্থিতিতে CH₃Cl-এর সাথে ফ্রিডেল-ক্রাফটস অ্যালকাইলেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে টলুইন (D) উৎপন্ন করে।বিক্রিয়ার কৌশল তিনটি ধাপে সম্পন্ন হয়:
ধাপ-১: ইলেকট্রোফাইল সৃষ্টি:
নির্জল AlCl₃ একটি লুইস এসিড। এটি CH₃Cl থেকে ক্লোরাইড আয়ন গ্রহণ করে মিথাইল ক্যাটায়ন (ইলেকট্রোফাইল) সৃষ্টি করে:
CH₃—Cl + AlCl₃ → CH₃⁺ + AlCl₄⁻ধাপ-২: সিগমা কমপ্লেক্স (অ্যারেনিয়াম আয়ন) গঠন:
তৈরি হওয়া তীব্র ইলেকট্রোফাইল (CH₃⁺) বেনজিন বলয়ের পাই (π) ইলেকট্রনকে আক্রমণ করে একটি রেজোন্যান্স স্থিতিশীল ক্যাটায়ন বা কার্বোক্যাটায়ন (সিগমা-কমপ্লেক্স) গঠন করে:
C₆H₆ + CH₃⁺ → [C₆H₆(CH₃)]⁺ধাপ-৩: প্রোটন অপসারণ ও উৎপাদ পুনর্গঠন:
প্রথম ধাপে উৎপন্ন AlCl₄⁻ সিগমা কমপ্লেক্স থেকে অতিরিক্ত H⁺ প্রোটন গ্রহণ করে বেনজিন বলয়ের অ্যারোমেটিক স্থায়িত্ব পুনরুদ্ধার করে এবং টলুইন উৎপন্ন হয়:
[C₆H₆(CH₃)]⁺ + AlCl₄⁻ → C₆H₅—CH₃ + HCl + AlCl₃ - ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের (i) নং বিক্রিয়ায়:
বেনজিনকে গাঢ় HNO₃ ও গাঢ় H₂SO₄ দ্বারা নাইট্রেশন করলে নাইট্রোবেনজিন (Y = C₆H₆NO₂) উৎপন্ন হয়।
নাইট্রোবেনজিনকে বিজারিত (যেমন- Sn/HCl বা Zn/HCl দ্বারা) করলে অ্যানিলিন (Z = C₆H₅NH₂) উৎপন্ন হয়।Y (নাইট্রোবেনজিন) ও Z (অ্যানিলিন) এর মধ্যে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার সক্রিয়তার ক্রম হলো:
Z (অ্যানিলিন) > Y (নাইট্রোবেনজিন)কারণসমূহ নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:
১. Z যৌগে (অ্যানিলিন) বেনজিন বলয়ে সক্রিয়তাকারী দল (—NH₂) যুক্ত থাকে। নাইট্রোজেন পরমাণুর উপর একটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রনজোড় (lone pair) বিদ্যমান। মেসোমারিক বা রেজোন্যান্স প্রভাবের (+M) মাধ্যমে এই ইলেকট্রনজোড় বেনজিন বলয়ের দিকে ঠেলে দেয়। ফলে বেনজিন বলয়ে পাই (π) ইলেকট্রন ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি পাওয়ায় বলয়টি ইনকামিং ইলেকট্রোফাইল কর্তৃক আক্রমণের জন্য অত্যন্ত সক্রিয় হয়ে ওঠে।২. অপরদিকে Y যৌগে (নাইট্রোবেনজিন) বলয়ে নিষ্ক্রিয়কারী দল (—NO₂) উপস্থিত। নাইট্রো মূলকের ঋণাত্মক মেসোমারিক প্রভাব (-M) এবং আবেশীয় প্রভাবের (-I) কারণে এটি বেনজিন বলয় থেকে ইলেকট্রন ঘনত্ব নিজের দিকে টেনে নেয়। ফলে বলয়ে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায়, যা ইলেকট্রোফাইলের আক্রমণকে বাধাপ্রাপ্ত ও ধীরগতির করে তোলে।
অতএব, ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে Z (অ্যানিলিন) যৌগটি Y (নাইট্রোবেনজিন) অপেক্ষা অনেক বেশি সক্রিয়।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও