রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ১০০ গ্রাম দ্রাবককে সম্পৃক্ত দ্রবণে পরিণত করতে যত গ্রাম দ্রবের প্রয়োজন হয়, তাকে ঐ তাপমাত্রায় ঐ দ্রবের দ্রাব্যতা বলে। (অথবা, নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতি লিটার সম্পৃক্ত দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রবের মোল সংখ্যাকে দ্রাব্যতা বলা হয়।)

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় CaCO3 এর সম্পৃক্ত জলীয় দ্রবণে উপস্থিত Ca²⁺ এবং CO3²⁻ আয়নের মোলার ঘনমাত্রার সর্বোচ্চ গুণফল হলো 8.5×10⁻⁹।

   CaCO3(s) ⇌ Ca²⁺(aq) + CO3²⁻(aq)

   দ্রাব্যতা গুণফল, Ksp = [Ca²⁺][CO3²⁻] = 8.5×10⁻⁹ mol²·L⁻²। অর্থাৎ, নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ক্যালসিয়াম কার্বনেটের সম্পৃক্ত দ্রবণে ক্যালসিয়াম আয়ন ও কার্বনেট আয়নের মোলার ঘনমাত্রার গুণফল সর্বোচ্চ 8.5×10⁻⁹ হতে পারে; এর চেয়ে বেশি হলে CaCO3 অধঃক্ষিপ্ত হবে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের 'A' হলো আখের রস (প্রধান উপাদান সুক্রোজ, C₁₂H₂₂O₁₁) এবং 'B' হলো ভিনেগার (ইথানয়িক অ্যাসিডের ৬-১০% জলীয় দ্রবণ)। আখের রস হতে ফার্মেন্টেশন (গাঁজন) প্রক্রিয়ায় ভিনেগার তৈরি করা যায়:

   ১. আখের রসের লঘুকরণ: আখের রসকে পানি যোগ করে লঘু করে ১০-১৫% চিনি দ্রবণে পরিণত করা হয় এবং এতে অল্প পরিমাণ অ্যামোনিয়াম সালফেট বা অ্যামোনিয়াম ফসফেট যোগ করা হয় (যা ইস্টের পুষ্টি হিসেবে কাজ করে)।

   ২. ইথানল উৎপাদন: এই দ্রবণে ইস্ট যোগ করে ২০°-২৫°C তাপমাত্রায় রেখে দিলে ইস্ট নিঃসৃত ইনভার্টেজ (Invertase) এনজাইম সুক্রোজকে আর্দ্র-বিশ্লেষিত করে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজে পরিণত করে:
   C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O ⎯[ইনভার্টেজ]→ C₆H₁₂O₆ (গ্লুকোজ) + C₆H₁₂O₆ (ফ্রুক্টোজ)

   এরপর ইস্ট নিঃসৃত জাইমেজ (Zymase) এনজাইম গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজকে ইথানলে পরিণত করে:
   C₆H₁₂O₆ ⎯[জাইমেজ]→ 2CH₃CH₂OH + 2CO₂

   ৩. ভিনেগার প্রস্তুতি: প্রাপ্ত ইথানলের জলীয় দ্রবণে মাইকোডার্মা অ্যাসিটি (Mycoderma aceti) নামক ব্যাকটেরিয়া যোগ করে বায়ুর উপস্থিতিতে ৩৫°C তাপমাত্রায় জারিত করলে ইথানল জারিত হয়ে অ্যাসিটিক অ্যাসিড বা ভিনেগারে পরিণত হয়:
   CH₃CH₂OH + O₂ ⎯[মাইকোডার্মা অ্যাসিটি]→ CH₃COOH + H₂O

   এভাবে উৎপন্ন দ্রবণই হলো ভিনেগার ('B')।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের 'B' যৌগটি হলো ভিনেগার (CH₃COOH-এর ৬-১০% জলীয় দ্রবণ)। ভিনেগার দ্বারা খাদ্য সংরক্ষণের মূল কৌশল বা কার্যপদ্ধতি নিচে আলোচনা করা হলো:

   ১. অম্লীয় পরিবেশ সৃষ্টি ও pH হ্রাস:
   ভিনেগারের প্রধান উপাদান ইথানয়িক অ্যাসিড (CH₃COOH) জলীয় দ্রবণে আংশিক বিয়োজিত হয়ে H⁺ আয়ন তৈরি করে:
   CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺
   এর ফলে খাদ্যের অভ্যন্তরীণ মাধ্যমের pH হ্রাস পায় এবং অম্লীয় পরিবেশ (pH সাধারণত ৩.৫ থেকে ৪.৫-এর মধ্যে) তৈরি হয়।

   ২. ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি ও বংশবিস্তার রোধ:
   খাদ্য নষ্টকারী ক্ষতিকর ব্যাকটেরিয়া এবং অণুজীবগুলো সাধারণত নিরপেক্ষ বা মৃদু ক্ষারীয় পরিবেশে (pH ৬.৫ - ৭.৫) সক্রিয় থাকে। ভিনেগার যোগ করার ফলে pH ৪.৫ এর নিচে নেমে গেলে ক্ষতিকর ব্যাকটেরিয়া বাঁচতে পারে না এবং এদের বংশবৃদ্ধি সম্পূর্ণ বন্ধ হয়ে যায়।

   ৩. কোষ প্রাচীর ভেদ ও প্রোটোপ্লাজম নষ্টকরণ:
   অবিয়োজিত CH₃COOH অণু ব্যাকটেরিয়ার কোষ প্রাচীর ভেদ করে কোষে প্রবেশ করে। কোষের ভেতরে গিয়ে এটি বিয়োজিত হয়ে প্রোটন মুক্ত করে, যার ফলে কোষের অভ্যন্তরীণ স্বাভাবিক পরিবেশ অ্যাসিডিক হয়ে পড়ে। এতে ব্যাকটেরিয়ার এনজাইমগুলো ডিনেচার্ড (বিকৃত) ও অকার্যকর হয়ে ব্যাকটেরিয়া ধ্বংস হয়।

   ৪. খাদ্য জারণ ও এনজাইমের ক্রিয়া রোধ:
   ভিনেগারের অ্যান্টি-অক্সিডেন্ট ক্রিয়া খাদ্যের অভ্যন্তরীণ বিভিন্ন এনজাইমের ক্ষতিকর পচনক্রিয়া বাধাগ্রস্ত করে খাদ্যকে দীর্ঘদিন সতেজ ও অবিকৃত রাখে।

   সুতরাং, ভিনেগার একটি অত্যন্ত কার্যকর প্রাকৃতিক খাদ্য সংরক্ষক হিসেবে কাজ করে।