রসায়ন ২য় পত্র • Dinajpur Board • দিনাজপুর বোর্ড ২০২৩
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
C6H5COONa→ΔসোডালাইমP{→CH3Cldry AlCl3Q→conc. H2SO4conc. HNO3R \text{C}_6\text{H}_5\text{COONa} \xrightarrow[\Delta]{\text{সোডালাইম}} \text{P} \begin{cases} \xrightarrow[\text{CH}_3\text{Cl}]{\text{dry AlCl}_3} \text{Q} \ \ \xrightarrow[\text{conc. H}_2\text{SO}_4]{\text{conc. HNO}_3} \text{R} \end{cases}
- ক)(1)
দর্শক আয়ন কাকে বলে?
- খ)(2)
তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহীকে আয়নিক পরিবাহী বলা হয় কেবলে?
- গ)(3)
P হতে Q প্রস্তুতির বিক্রিয়ার কৌশল বর্ণনা কর।
- ঘ)(4)
ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে P, Q এবং R যৌগের সক্রিয়তার সঠিক ক্রম বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
যেসব আয়ন রাসায়নিক বিক্রিয়ায় সরাসরি অংশগ্রহণ না করে বিক্রিয়ার পূর্বে ও পরে একই অবস্থায় অপরিবর্তিত থাকে, তাদেরকে দর্শক আয়ন (Spectator ion) বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহীগুলো গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নে বিশ্লিষ্ট হয়। এই অবস্থায় তড়িৎ প্রবাহ চালনা করলে মুক্ত বা সচল আয়নগুলি বিপরীত তড়িৎদ্বারের দিকে ধাবিত হয়ে বিদ্যুৎ পরিবহন সম্পন্ন করে। যেহেতু এখানে ইলেকট্রনের প্রবাহের মাধ্যমে নয়, বরং প্রত্যক্ষভাবে আয়নগুলির স্থানান্তরের মাধ্যমেই তড়িৎ পরিবাহিত হয়, তাই তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহীকে আয়নিক পরিবাহী বলা হয়।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে সোডিয়াম বেনজোয়েটকে সোডালাইমসহ উত্তপ্ত করায় ডিকার্বক্সিলেশন বিক্রিয়ায় P যৌগ হিসেবে বেনজিন (C6H6) উৎপন্ন হয়:
C6H5COONa + NaOH(CaO) → C6H6 + Na2CO3বেনজিন (P) হতে অনার্দ্র AlCl3 এর উপস্থিতিতে CH3Cl এর বিক্রিয়ায় ফ্রিডেল-ক্রাফটস অ্যালকাইলেশনের মাধ্যমে টলুইন (Q) উৎপন্ন হয়:
C6H6 + CH3Cl -(dry AlCl3)→ C6H5-CH3 + HClবিক্রিয়া কৌশলটি ৩টি ধাপে সম্পন্ন হয়:
১ম ধাপ (ইলেকট্রোফাইল সৃষ্টি): মিথাইল ক্লোরাইড লুইস এসিড শুষ্ক AlCl3-এর সাথে বিক্রিয়া করে কার্বোক্যাটায়ন তথা শক্তিশালী ইলেকট্রোফাইল (CH3+) তৈরি করে।
CH3-Cl + AlCl3 ⇌ CH3+ + [AlCl4]-২য় ধাপ (সিগমা কমপ্লেক্স গঠন): বেনজিন বলয়ের পাই (π) ইলেকট্রন মেঘ আক্রমণ করে ইলেকট্রোফাইল CH3+ যুক্ত হয় এবং মধ্যবর্তী রেজোন্যান্স-স্থিতিশীল কার্বোক্যাটায়ন বা সিগমা (σ) কমপ্লেক্স তৈরি করে। এতে বেনজিনের অ্যারোমেটিক স্থায়িত্ব সাময়িকভাবে বিনষ্ট হয়।
C6H6 + CH3+ → [C6H6-CH3]+ (σ-কমপ্লেক্স)৩য় ধাপ (প্রোটন অপসারণ ও পুনর্জন্ম): সিগমা কমপ্লেক্স হতে [AlCl4]- আয়ন দ্বারা একটি প্রোটন (H+) অপসারিত হয়ে বেনজিন বলয়ের অ্যারোমেটিসিটি পুনরুদ্ধার হয় এবং উৎপাদ টলুইন ও প্রভাবক AlCl3 পুনরুৎপন্ন হয়।
[C6H6-CH3]+ + [AlCl4]- → C6H5-CH3 + HCl + AlCl3 - ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকে P হলো বেনজিন (C6H6), Q হলো টলুইন (C6H5-CH3) এবং R হলো নাইট্রোবেনজিন (C6H5-NO2)।
ইলেকট্রোফিলিক অ্যারোমেটিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় বলয়ের সক্রিয়তা নির্ভর করে বলয়ে উপস্থিত প্রতিস্থাপকের ইলেকট্রন প্রদান বা আকর্ষণের ক্ষমতার ওপর:
১. টলুইন (Q): টলুইনে বেনজিন বলয়ের সাথে মিথাইল (-CH3) মূলক যুক্ত থাকে। মিথাইল মূলক ধনাত্মক আবেশীয় ফল (+I effect) এবং হাইপারকনজুগেশনের মাধ্যমে বেনজিন বলয়ে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে। ফলে বলয় সক্রিয়কারী মূলক হিসেবে এটি বেনজিন অপেক্ষা সহজে ইলেকট্রোফাইলকে আকর্ষণ করে।
২. বেনজিন (P): বেনজিনে কোনো সক্রিয়কারী বা নিষ্ক্রিয়কারী প্রতিস্থাপক থাকে না। তাই এর ইলেকট্রন ঘনত্ব স্বাভাবিক বা প্রমাণ অবস্থায় থাকে।
৩. নাইট্রোবেনজিন (R): নাইট্রোবেনজিনে ঋণাত্মক রেজোন্যান্স (-R effect) ও ঋণাত্মক আবেশীয় ফলের (-I effect) কারণে নাইট্রো (-NO2) মূলক বেনজিন বলয় থেকে ইলেকট্রন মেঘ নিজের দিকে টেনে নেয়। এর ফলে বেনজিন বলয়ে ইলেকট্রন ঘনত্ব স্বাভাবিকের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, অর্থাৎ এটি বলয় নিষ্ক্রিয়কারী মূলক। ফলে ইলেকট্রোফাইলের আক্রমণ বেনজিনের চেয়েও ধীরগতিতে ঘটে।
অতএব, ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় যৌগসমূহের সক্রিয়তার সঠিক ক্রম হলো:
টলুইন (Q) > বেনজিন (P) > নাইট্রোবেনজিন (R)
অর্থাৎ, Q > P > R।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও