রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে কার্বন পরমাণুর সাথে চারটি ভিন্ন পরমাণু বা মূলক যুক্ত থাকে, তাকে কাইরাল কার্বন বা অপ্রতিসম কার্বন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   $1^\circ$ অ্যামিন ($R-NH_2$) ও $2^\circ$ অ্যামিন ($R_2NH$) এর মধ্যে $2^\circ$ অ্যামিন অধিক ক্ষারধর্মী।

   ব্যাখ্যা: অ্যামিনের ক্ষারধর্মী বৈশিষ্ট্য নির্ভর করে নাইট্রোজেন পরমাণুর উপর মুক্তজোড় ইলেকট্রনের সহজলভ্যতার ওপর। অ্যালকাইল মূলক ($R$) হলো ইলেকট্রন দাতা (ধনাত্মক আবেশীয় বা $+I$ ফল বিশিষ্ট)। $1^\circ$ অ্যামিনে একটি অ্যালকাইল মূলক থাকে, কিন্তু $2^\circ$ অ্যামিনে দুটি ইলেকট্রন দাতা অ্যালকাইল মূলক নাইট্রোজেনের সাথে যুক্ত থাকে। দুটি অ্যালকাইল মূলকের ইলেকট্রন ঠেলে দেওয়ার কারণে $2^\circ$ অ্যামিনের নাইট্রোজেন পরমাণুতে ইলেকট্রন ঘনত্ব $1^\circ$ অ্যামিনের চেয়ে বেশি বৃদ্ধি পায়। ফলে $2^\circ$ অ্যামিন সহজে প্রোটন ($H^+$) গ্রহণ করতে পারে। তাই জলীয় দ্রবণে ও সাধারণ অবস্থায় $1^\circ$ অ্যামিনের চেয়ে $2^\circ$ অ্যামিন অধিক ক্ষারধর্মী।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের (i) নং বিক্রিয়ায় ৩° অ্যালকাইল হ্যালাইড হিসেবে ২-ক্লোরো-২-মিথাইলপ্রোপেন জলীয় $NaOH$ এর সাথে বিক্রিয়া করে যৌগ P অর্থাৎ ২-মিথাইলপ্রোপান-২-অল তৈরি করে। ৩° অ্যালকাইল হ্যালাইড হওয়ায় এই প্রতিস্থাপন বিক্রিয়াটি দ্বি-ধাপ বিশিষ্ট $S_N1$ (এক-আণবিক নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন) কৌশলে সম্পন্ন হয়।

   বিক্রিয়ার ক্রিয়াকৌশল নিম্নরূপ:

   ধাপ-১: কার্বোক্যাটায়ন সৃষ্টি (ধীর গতিসম্পন্ন ধাপ):
   প্রথমে ২-ক্লোরো-২-মিথাইলপ্রোপেনের $C-Cl$ বন্ধনটি বিষমভাবে ভেঙে গিয়ে একটি স্থিতিশীল ৩° কার্বোক্যাটায়ন (টারশিয়ারি বিউটাইল ক্যাটায়ন) এবং ক্লোরাইড আয়ন ($Cl^-$) উৎপন্ন করে। এটি বিক্রিয়ার গতি-নির্ধারক ধাপ।
   $(CH_3)_3C-Cl \xrightarrow{\text{ধীর}} (CH_3)_3C^+ + Cl^−$

   ধাপ-২: নিউক্লিওফাইলের আক্রমণ (দ্রুত গতিসম্পন্ন ধাপ):
   দ্বিতীয় ধাপে জলীয় $NaOH$ থেকে আগত নিউক্লিওফাইল ($OH^-$) দ্রুত সমতলীয় ৩° কার্বোক্যাটায়নকে আক্রমণ করে উৎপাদ P [২-মিথাইলপ্রোপান-২-অল বা $(CH_3)_3C-OH$] গঠন করে।
   $(CH_3)_3C^+ + OH^- \xrightarrow{\text{দ্রুত}} (CH_3)_3C-OH$

   যেহেতু বিক্রিয়ার গতি কেবল অ্যালকাইল হ্যালাইডের ঘনমাত্রার ওপর নির্ভর করে, তাই এটি $S_N1$ কৌশলে সম্পন্ন হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের (ii) নং বিক্রিয়ায় ২-মিথাইলপেন্ট-২-ইন এর ওজোনীকরণ ও জিংকের উপস্থিতিতে আর্দ্র বিশ্লেষণ দেখানো হয়েছে।

   বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
   $(CH_3)_2C=CH-CH_2-CH_3 + O_3 \xrightarrow{CCl_4} \text{ওজোনাইড যৌগ} \xrightarrow{Zn, H_2O} CH_3-CO-CH_3 \text{ (A)} + CH_3-CH_2-CHO \text{ (B)} + ZnO + H_2O$

   এখানে উৎপন্ন যৌগ দুটি হলো:

   • যৌগ A: প্রোপানোন বা অ্যাসিটোন ($CH_3-CO-CH_3$)
   • যৌগ B: প্রোপান্যাল ($CH_3-CH_2-CHO$)

   হ্যালোফরম বিক্রিয়া প্রদর্শন:
   হ্যালোফরম বিক্রিয়া প্রদর্শনের প্রধান শর্ত হলো যৌগে মিথাইল কিটো মূলক ($-CO-CH_3$) অথবা জারিত হয়ে মিথাইল কিটো মূলক তৈরিতে সক্ষম মূলক ($-CH(OH)-CH_3$) উপস্থিত থাকতে হবে।

   • যৌগ A (প্রোপানোন): এতে সরাসরি মিথাইল কিটো মূলক ($-CO-CH_3$) বিদ্যমান। তাই প্রোপানোন হ্যালোজেন ($X_2$) এবং ক্ষার ($NaOH$)-এর সাথে বিক্রিয়া করে হ্যালোফরম ($CHX_3$) অধঃক্ষেপ উৎপন্ন করে।
     উদাহরণস্বরূপ, আয়োডিন ও ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া:
     $CH_3-CO-CH_3 + 3I_2 + 4NaOH \rightarrow CHI_3 \downarrow \text{ (হলুদ অধঃক্ষেপ)} + CH_3COONa + 3NaI + 3H_2O$

   • যৌগ B (প্রোপান্যাল): প্রোপান্যালের সংকেত $CH_3-CH_2-CHO$। এতে কোনো মিথাইল কিটো ($-CO-CH_3$) মূলক নেই (এখানে অ্যালডিহাইড মূলকের সাথে ইথাইল মূলক যুক্ত)। তাই প্রোপান্যাল হ্যালোফরম বিক্রিয়া প্রদর্শন করে না।

   অতএব, A ও B যৌগদ্বয়ের মধ্যে কেবল যৌগ A (প্রোপানোন) হ্যালোফরম বিক্রিয়া প্রদর্শন করে।