রসায়ন ২য় পত্র • Rajshahi Board • রাজশাহী বোর্ড ২০২৩
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
i) A+Br2+KOH→X+KBr+K2CO3+H2O\mathrm{A}+\mathrm{Br}_2+\mathrm{KOH} \rightarrow \mathrm{X}+\mathrm{KBr}+\mathrm{K}_2 \mathrm{CO}_3+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}ii) B+Br2+KOH→Y+KBr+K2CO3+H2O\mathrm{B}+\mathrm{Br}_2+\mathrm{KOH} \rightarrow \mathrm{Y}+\mathrm{KBr}+\mathrm{K}_2 \mathrm{CO}_3+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}[A ও B অ্যালিফ্যাটিক ও অ্যারোমেটিক অ্যামাইড]
- ক)(1)
COD কি?
- খ)(2)
10%(WV)H2SO410 %\left(\frac{\mathrm{W}}{\mathrm{V}}\right) \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 দ্রবণের মোলারিটি কত?
- গ)(3)
X ও Y যৌগের মধ্যে কোনটির ক্ষারত্ব বেশি? কারণসহ লেখ।
- ঘ)(4)
Y যৌগের প্রতিস্থাপক গ্রুপটি অর্থো-প্যারা নির্দেশক হওয়া সত্ত্বেও উহার নাইট্রশন মেটা অবস্থানে ঘটে কেন?
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
COD (Chemical Oxygen Demand) বা রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদা হলো প্রতি লিটার পানিতে উপস্থিত সমস্ত জৈব ও অজৈব দূষককে শক্তিশালী রাসায়নিক জারক দ্বারা সম্পূর্ণরূপে জারিত করতে প্রয়োজনীয় অক্সিজেনের মিলিগ্রাম (mg) পরিমাণ।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
10% (W/V) H₂SO₄ দ্রবণ বলতে বোঝায় 100 mL দ্রবণে 10 g H₂SO₄ দ্রবীভূত আছে।
আমরা জানি, মোলারিটি (S) = (1000 × w) / (M × V)
এখানে,
দ্রব্যের ভর, w = 10 g
H₂SO₄ এর আণবিক ভর, M = (1×2 + 32 + 16×4) = 98 g/mol
দ্রবণের আয়তন, V = 100 mLঅতএব, S = (1000 × 10) / (98 × 100)
= 100 / 98
= 1.02 M (বা mol/L)সুতরাং, 10% (W/V) H₂SO₄ দ্রবণের মোলারিটি 1.02 M।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপক অনুসারে, A হলো অ্যালিফ্যাটিক অ্যামাইড (যেমন: CH₃CONH₂) এবং B হলো অ্যারোমেটিক অ্যামাইড (C₆H₅CONH₂)। হফম্যান ক্ষুদ্রাংশকরণ বিক্রিয়ায় উৎপন্ন X হলো অ্যালিফ্যাটিক প্রাইমারি অ্যামিন (R-NH₂, যেমন: CH₃NH₂) এবং Y হলো অ্যারোমেটিক অ্যামিন বা অ্যানিলিন (C₆H₅NH₂)।
X ও Y এর মধ্যে X (অ্যালিফ্যাটিক অ্যামিন)-এর ক্ষারত্ব বেশি।
কারণ:
অ্যামিনের ক্ষারধর্মিতা নাইট্রোজেন পরমাণুর মুক্তজোড় ইলেকট্রনের সহজলভ্যতা ও প্রোটন (H⁺) গ্রহণের ক্ষমতার ওপর নির্ভর করে।
১. অ্যালিফ্যাটিক অ্যামিনে (X) অ্যালকাইল গ্রুপ ধনাত্মক আবেশীয় (+I) ফলাফল প্রদর্শন করে। এর ফলে নাইট্রোজেন পরমাণুতে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং এটি সহজেই প্রোটনকে নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় দান করতে পারে।
২. অপরদিকে, অ্যানিলিনে (Y) নাইট্রোজেনের মুক্তজোড় ইলেকট্রন বেনজিন বলয়ের সাথে রেজোন্যান্সে অংশগ্রহণ করে ডিলোক্যালাইজড হয়ে যায়। ফলে নাইট্রোজেন পরমাণুতে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায় এবং এটি প্রোটন গ্রহণে কম সক্ষম হয়।অতএব, X (অ্যালিফ্যাটিক অ্যামিন)-এর ক্ষারত্ব Y (অ্যানিলিন) অপেক্ষা বেশি।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের Y যৌগটি হলো অ্যানিলিন (C₆H₅NH₂)। অ্যানিলিনের প্রতিস্থাপক গ্রুপটি হলো অ্যামিনো গ্রুপ (-NH₂)।
-NH₂ গ্রুপে নাইট্রোজেনের ওপর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় থাকে, যা রেজোন্যান্সের মাধ্যমে বেনজিন বলয়ে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে, বিশেষ করে অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি বৃদ্ধি পায়। তাই সাধারণ অবস্থায় -NH₂ গ্রুপ একটি শক্তিশালী অর্থো-প্যারা নির্দেশক এবং বলয় সক্রিয়কারী গ্রুপ।
কিন্তু অ্যানিলিনের নাইট্রেশন বিক্রিয়াটি সম্পন্ন করতে গাঢ় নাইট্রিক এসিড (HNO₃) ও তীব্র এসিড গাঢ় সালফিউরিক এসিড (H₂SO₄) এর মিশ্রণ ব্যবহার করা হয়। এই তীব্র অম্লীয় মাধ্যমে অ্যানিলিনের ক্ষারীয় -NH₂ গ্রুপটি এসিড থেকে প্রোটন (H⁺) গ্রহণ করে অ্যানিলিনিয়াম আয়নে (C₆H₅-NH₃⁺) রূপান্তরিত হয়:
C₆H₅-NH₂ + H⁺ ⇌ C₆H₅-NH₃⁺অ্যানিলিনিয়াম আয়নের নাইট্রোজেনের ওপর ধনাত্মক আধান (+ চার্জ) থাকায় এটি ঋণাত্মক আবেশীয় (-I) ফলাফল প্রদর্শন করে বলয় থেকে ইলেকট্রন নিজের দিকে টেনে নেয়। ফলে এটি একটি বলয় নিষ্ক্রিয়কারী এবং মেটা নির্দেশক গ্রুপে পরিণত হয়।
অ্যানিলিনিয়াম আয়নের মেটা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব অর্থো ও প্যারা অবস্থানের তুলনায় অপেক্ষাকৃত বেশি থাকে। ফলে নাইট্রেশনের সময় আক্রমণকারী ইলেকট্রোফাইল (NO₂⁺) মেটা অবস্থানে যুক্ত হয় এবং উল্লেখযোগ্য পরিমাণে (প্রায় ৪৭%) মেটা-নাইট্রোঅ্যানিলিন উৎপন্ন হয়।
এই কারণে -NH₂ গ্রুপ অর্থো-প্যারা নির্দেশক হওয়া সত্ত্বেও তীব্র অম্লীয় মাধ্যমে প্রোটোনেশনের মাধ্যমে অ্যানিলিনিয়াম আয়ন গঠিত হওয়ার ফলে অ্যানিলিনের নাইট্রেশন প্রধানত মেটা অবস্থানেও ঘটে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও