রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তড়িৎ ঋণাত্মক মৌলের (যেমন: F, O, N) সাথে সমযোজী বন্ধনে যুক্ত হাইড্রোজেন পরমাণু অন্য একটি তীব্র তড়িৎ ঋণাত্মক পরমাণুর সাথে যে দুর্বল স্থিরবৈদ্যুতিক আকর্ষণ বল দ্বারা যুক্ত থাকে, তাকে হাইড্রোজেন বন্ধন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   অর্থোনাইট্রোফেনল ও প্যারানাইট্রোফেনলের মধ্যে প্যারানাইট্রোফেনলের গলনাঙ্ক বেশি।

   অর্থোনাইট্রোফেনল অণুতে -OH এবং -NO₂ মূলক পরস্পরের খুব কাছাকাছি অর্থো-অবস্থানে থাকায় একই অণুর মধ্যে অন্তঃখন্ড বা অন্তঃআণবিক (intramolecular) হাইড্রোজেন বন্ধন গঠিত হয়। এর ফলে অণুগুলো বিচ্ছিন্ন একক অণু হিসেবে অবস্থান করে। অন্যদিকে, প্যারানাইট্রোফেনলে -OH এবং -NO₂ মূলক পরস্পরের বিপরীত বা প্যারা-অবস্থানে দূরবর্তী থাকায় একটি অণু পার্শ্ববর্তী অন্য অণুর সাথে আন্তঃআণবিক (intermolecular) হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করে বহুগুণ সংযোজিত (associated) অবস্থায় থাকে। এই শক্তিশালী আন্তঃআণবিক বন্ধন ভাঙতে অধিক তাপশক্তির প্রয়োজন হয়। তাই প্যারানাইট্রোফেনলের গলনাঙ্ক অর্থোনাইট্রোফেনলের চেয়ে বেশি।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত পাত্র 'A'-তে রয়েছে আখের রস (সুক্রোজ, C₁₂H₂₂O₁₁) এবং পাত্র 'B'-তে রয়েছে ৬-১০% অ্যাসিটিক অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণ, যা ভিনেগার নামে পরিচিত। ফার্মেন্টেশন (গাঁজন) প্রক্রিয়ায় 'A' হতে 'B' প্রস্তুত করা যায়।

   প্রস্তুতির ধাপসমূহ নিচে দেওয়া হলো:

   ১. অ্যালকোহলীয় গাঁজন (ইথানল উৎপাদন):
   আখের রসে উপস্থিত সুক্রোজের লঘু জলীয় দ্রবণে ঈস্ট যোগ করে ২০°-৩০°C তাপমাত্রায় রেখে দিলে ঈস্ট নিঃসৃত ইনভার্টেজ এনজাইম সুক্রোজকে আর্দ্রবিশ্লেষিত করে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজে রূপান্তরিত করে:
   C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O —(ইনভার্টেজ)→ C₆H₁₂O₆ (গ্লুকোজ) + C₆H₁₂O₆ (ফ্রুক্টোজ)

   এরপর ঈস্টের অপর এনজাইম জাইমেজ উৎপন্ন গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজকে ফার্মেন্টেশনের মাধ্যমে ইথানলে পরিণত করে:
   C₆H₁₂O₆ —(জাইমেজ)→ 2CH₃CH₂OH + 2CO₂

   ২. অ্যাসিটিক এসিডে রূপান্তর (ভিনেগার প্রস্তুতি):
   উৎপন্ন লঘু ইথানল দ্রবণকে ব্যাকটেরিয়া মাইকোডার্মা অ্যাসিটি (Mycoderma aceti) বা অ্যাসিটোব্যাক্টারের উপস্থিতিতে বায়ুর অক্সিজেন দ্বারা প্রায় ৩৫°C তাপমাত্রায় জারিত করলে ইথানল জারিত হয়ে অ্যাসিটিক এসিড উৎপন্ন করে:
   CH₃CH₂OH + O₂ —(মাইকোডার্মা অ্যাসিটি)→ CH₃COOH + H₂O

   এভাবে প্রস্তুতকৃত ৬-১০% অ্যাসিটিক এসিডের জলীয় দ্রবণই হলো ভিনেগার বা 'B'।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের 'B' যৌগটি হলো ৬-১০% অ্যাসিটিক অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণ বা ভিনেগার। এটি প্রিজারভেটিভ হিসেবে অত্যন্ত কার্যকর। ভিনেগারের খাদ্য সংরক্ষণের কৌশল নিচে আলোচনা করা হলো:

   ১. পিএইচ (pH) নিয়ন্ত্রণ: অ্যাসিটিক অ্যাসিড একটি মৃদু জৈব অ্যাসিড। এটি জলীয় মাধ্যমে আংশিক বিয়োজিত হয়ে H⁺ আয়ন উৎপন্ন করে:
   CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺
   এর ফলে দ্রবণের pH কমে ৩.৫-৪.৭৪ এ নেমে আসে। রোগ সৃষ্টিকারী ব্যাকটেরিয়া এবং ক্ষতিকারক অণুজীব সাধারণত নিরপেক্ষ বা সামান্য ক্ষারীয় মাধ্যমে (pH ৬.৫ - ৭.৫) ভালোভাবে বংশবৃদ্ধি করে। অম্লীয় পরিবেশে এরা নিষ্ক্রিয় হয়ে পড়ে বা মারা যায়।

   ২. অণুজীবের কোষপ্রাচীর ভেদ ও প্রোটোপ্লাজম নষ্টকরণ: অবিয়োজিত অ্যাসিটিক অ্যাসিড অণু সহজে ব্যাকটেরিয়া ও ছত্রাকের লিপিড সমৃদ্ধ কোষপ্রাচীর ভেদ করে কোষের অভ্যন্তরে প্রবেশ করে। কোষের ভেতরে সাইটোপ্লাজমের ক্ষারীয় পরিবেশের সংস্পর্শে এসে অ্যাসিড অণু আয়নিত হয়ে H⁺ নির্গত করে। এতে কোষের অভ্যন্তরীণ pH আশঙ্কাজনকভাবে হ্রাস পায়।

   ৩. এনজাইম নিষ্ক্রিয়করণ: অতিরিক্ত অম্লীয় পরিবেশের কারণে অণুজীবের জীবনীশক্তির জন্য প্রয়োজনীয় প্রোটিন ও এনজাইম বিকৃত (denature) হয়ে কার্যকারিতা হারায়। এতে অণুজীবের বিপাকীয় ক্রিয়া সম্পূর্ণরূপে বন্ধ হয়ে যায় এবং অণুজীব মৃত্যুমুখে পতিত হয়।

   ৪. বোটুলিনাম প্রতিরোধ: ভিনেগারের অম্লীয় পরিবেশ খাদ্যে অত্যন্ত বিষাক্ত ক্লস্ট্রিডিয়াম বোটুলিনাম (Clostridium botulinum) জাতীয় ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি ও ক্ষতিকর টক্সিন উৎপাদন প্রতিহত করে।

   অতএব, পরিবেশের অম্লত্ব বৃদ্ধি এবং কোষের বিপাকীয় ক্রিয়া ধ্বংস করার মাধ্যমে ভিনেগার খাদ্যবস্তুকে অণুজীবের সংক্রমণ থেকে রক্ষা করে ও দীর্ঘদিন খাদ্য সংরক্ষণ করে।