রসায়ন ২য় পত্র • Barishal Board • বরিশাল বোর্ড ২০২৩
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
P⟶ Fe tube 450∘CQHN3ΔH2SO4R\mathrm{P} \underset{450^{\circ} \mathrm{C}}{\stackrel{\text { Fe tube }}{\longrightarrow}} \mathrm{Q} \frac{\mathrm{HN}_3 \Delta}{\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4} \mathrm{R}এখানে P একটি দুই কার্বনবিশিষ্ট অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন।
- ক)(1)
কার্বানায়ন কাকে বলে?
- খ)(2)
পানির BOD 5mg/L বলতে কী বুঝায়?
- গ)(3)
Q হতে R তৈরির কৌশল লেখ?
- ঘ)(4)
Q এবং R এর মধ্যে কোনটি ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় সক্রিয় বেশি।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
বিষম বিভাজনের ফলে সৃষ্ট ঋণাত্মক আধানযুক্ত কার্বন পরমাণু সংবলিত জৈব আয়নকে কার্বানায়ন বা কার্বঅ্যানায়ন বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
পানির BOD (Biochemical Oxygen Demand) 5 mg/L বলতে বোঝায়, প্রতি লিটার পানির মধ্যে উপস্থিত জৈব দূষককে অণুজীব দ্বারা ২০°C তাপমাত্রায় ৫ দিনে জারিত বা ভেঙে ফেলতে ৫ মিলিগ্রাম দ্রবীভূত অক্সিজেনের (DO) প্রয়োজন হয়। এটি নির্দেশ করে যে পানিটিতে সীমিত মাত্রায় পচনশীল জৈব পদার্থ বিদ্যমান।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে P হলো দুই কার্বনবিশিষ্ট অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন ইথাইন (HC≡CH)। ইথাইনকে ৪৫০°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত লোহার নলের (Fe tube) মধ্য দিয়ে চালনা করলে পলিমারকরণ বিক্রিয়ায় বেনজিন (C6H6) তৈরি হয়। সুতরাং, Q হলো বেনজিন (C6H6)।
বেনজিনকে গাঢ় H2SO4 এর উপস্থিতিতে হাইড্রাজোয়িক এসিড (HN3) এর সাথে উত্তপ্ত করলে স্মিট বিক্রিয়ার (Schmidt reaction) মাধ্যমে অ্যানিলিন (C6H5NH2) বা R উৎপন্ন হয়।
বিক্রিয়া: C6H6 + HN3 --(H2SO4, Δ)--> C6H5NH2 + N2বিক্রিয়ার কৌশল:
১. গাঢ় সালফিউরিক এসিডের প্রভাবে হাইড্রাজোয়িক এসিড প্রোটনীয়করণ ও রূপান্তরের মাধ্যমে একটি শক্তিশালী ইলেকট্রোফাইল অ্যাজাইডো ক্যাটায়ন বা নাইট্রেনিয়াম জাতীয় আয়ন (H2N-N2+) গঠন করে।
২. ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপনে বেনজিন বলয়ের পাই ইলেকট্রন এই ধনাত্মক নাইট্রোজেন পরমাণুকে আক্রমণ করে একটি সিগমা-কমপ্লেক্স বা অ্যারেনিয়াম আয়ন গঠন করে।
৩. এই জটিল আয়ন থেকে H+ অপসারিত হয়ে ফিনাইল অ্যাজাইড বা সমতুল্য অন্তর্বর্তী কাঠামো লাভ করে।
৪. এরপর আণবিক পুনর্বিন্যাস ও N2 গ্যাস নির্গমনের মাধ্যমে ফিনাইল মূলকের নাইট্রোজেনে স্থানান্তরের পর এটি চূড়ান্তভাবে অ্যানিলিন (R) উৎপন্ন করে। - ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের Q যৌগটি হলো বেনজিন (C6H6) এবং R যৌগটি হলো অ্যানিলিন (C6H5NH2)। বেনজিন ও অ্যানিলিনের মধ্যে অ্যানিলিন (R) ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় বেশি সক্রিয়।
কারণ বিশ্লেষণ:
১. বেনজিন বলয়ে কোনো প্রতিস্থাপক না থাকায় এর ইলেকট্রন ঘনত্ব বলয়ের স্বাভাবিক রেজোন্যান্স দ্বারা সুষম থাকে।
২. অপরদিকে, অ্যানিলিনের অ্যামিনো মূলকে (-NH2) নাইট্রোজেন পরমাণুর ওপর একটি নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল (lone pair) বিদ্যমান। এই নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল রেজোন্যান্স বা মেসোমারিক প্রভাবের (+M বা +R প্রভাব) মাধ্যমে বেনজিন বলয়ের দিকে স্থানান্তরিত হয়।
৩. রেজোন্যান্সের ফলে বলয়ে অর্থো (ortho) ও প্যারা (para) অবস্থানে ইলেকট্রনের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, যার ফলে সামগ্রিকভাবে বেনজিন বলয়টি ইলেকট্রোফাইলের প্রতি অধিক আকৃষ্ট হয় এবং সক্রিয় হয়ে ওঠে।
৪. -NH2 মূলক একটি শক্তিশালী বলয় সক্রিয়কারী (ring activating) মূলক। ফলে আগত ইলেকট্রোফাইলটি স্বাভাবিক বেনজিনের তুলনায় অ্যানিলিনের অর্থো ও প্যারা অবস্থানে অনেক দ্রুত ও সহজে আক্রমণ করে বিক্রিয়া সম্পন্ন করে।সুতরাং, বেনজিন (Q) অপেক্ষা অ্যানিলিন (R) ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় অনেক বেশি সক্রিয়।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও