রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দুটি পরমাণুর সমযোজী বন্ধন গঠনের সময় তাদের যোজ্যতা স্তরের দুটি সমান্তরাল পারমাণবিক অরবিটালের পাশাপাশি বা পার্শ্বীয় অধিক্রমণের ফলে যে দুর্বল সমযোজী বন্ধন সৃষ্টি হয়, তাকে পাই ($\pi$) বন্ধন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   $AlCl_3$ যৌগে অ্যালুমিনিয়াম পরমাণু তিনটি ক্লোরিন পরমাণুর সাথে ইলেকট্রন শেয়ার করে তিনটি সমযোজী বন্ধন গঠন করে। এর ফলে অ্যালুমিনিয়ামের যোজ্যতা স্তরে মোট ৬টি ইলেকট্রন থাকে, অর্থাৎ অষ্টক অপূর্ণ থাকে। এই অষ্টক অপূর্ণতা দূর করে স্থায়িত্ব অর্জনের জন্য একটি $AlCl_3$ অণুর অ্যালুমিনিয়াম পরমাণু অপর একটি $AlCl_3$ অণুর ক্লোরিন পরমাণুর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় গ্রহণ করে সন্নিবেশ সমযোজী বন্ধন তৈরি করে। এভাবে দুটি $AlCl_3$ অণু পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়ে ডাইমার হিসেবে $Al_2Cl_6$ গঠন করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে খাদ্য সংরক্ষক হিসেবে ব্যবহৃত জৈব এসিডটির আণবিক ভর ৬০। যৌগটি হলো ইথানয়িক এসিড বা অ্যাসিটিক এসিড ($CH_3COOH$), কারণ এর আণবিক ভর = $12 \times 2 + 1 \times 4 + 16 \times 2 = 60$।

   খেজুরের রস থেকে ইথানয়িক এসিড প্রস্তুতি:
   ১. খেজুরের রসে প্রচুর পরিমাণ সুক্রোজ ($C_{12}H_{22}O_{11}$) থাকে। খেজুরের রসে ইস্ট (yeast) যোগ করে প্রায় ২০°-২৫°C তাপমাত্রায় রেখে দিলে ইস্ট নিঃসৃত ইনভার্টেজ এনজাইম সুক্রোজকে আর্দ্রবিশ্লেষিত করে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজে পরিণত করে:
   $C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow{\text{Invertase}} C_6H_{12}O_6 \text{ (গ্লুকোজ)} + C_6H_{12}O_6 \text{ (ফ্রুক্টোজ)}$

   ২. এরপর ইস্ট নিঃসৃত জাইমেজ এনজাইমের প্রভাবে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজ ফার্মেন্টেশন প্রক্রিয়ায় ইথানলে রূপান্তরিত হয়:
   $C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{\text{Zymase}} 2CH_3CH_2OH + 2CO_2$

   ৩. উৎপন্ন ইথানলের লঘু জলীয় দ্রবণকে (প্রায় ৬-১০%) মাইকোডার্মা অ্যাসিটাই (Mycoderma aceti) নামক ব্যাকটেরিয়ার উপস্থিতিতে বায়ুর অক্সিজেন দ্বারা জারিত করলে ইথানয়িক এসিড তৈরি হয়:
   $CH_3CH_2OH + O_2 \xrightarrow{\text{Mycoderma aceti}} CH_3COOH + H_2O$

   এভাবে খেজুরের রস থেকে খাদ্য সংরক্ষক ইথানয়িক এসিড (E) প্রস্তুত করা হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের E যৌগটি হলো ইথানয়িক এসিড ($CH_3COOH$)। এর ৬-১০% জলীয় দ্রবণ ভিনেগার নামে পরিচিত, যা একটি উৎকৃষ্ট খাদ্য সংরক্ষক।

   খাদ্য সংরক্ষণ কৌশল:
   ১. pH হ্রাসকরণ: খাদ্য নষ্ট হওয়ার প্রধান কারণ হলো ব্যাকটেরিয়া ও বিভিন্ন ক্ষতিকর অণুজীবের বৃদ্ধি ও বংশবিস্তার। অধিকাংশ ব্যাকটেরিয়া বেঁচে থাকা ও বংশবৃদ্ধির জন্য অনুকূল pH হলো ৬.৫ থেকে ৭.৫। ইথানয়িক এসিড একটি দুর্বল এসিড হলেও এটি খাদ্যে যোগ করলে খাদ্যের pH হ্রাস পেয়ে ৪.৫ বা তার নিচে নেমে আসে।
   $CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+$

   ২. অণুজীবের কোষপ্রাচীর ভেদ ও এনজাইম নিষ্ক্রিয়করণ: অবিয়োজিত ইথানয়িক এসিড অণু অণুজীবের লিপিডসমৃদ্ধ কোষপ্রাচীর সহজে ভেদ করে কোষের অভ্যন্তরে প্রবেশ করে। কোষের অভ্যন্তরে প্রবেশ করার পর এটি বিয়োজিত হয়ে প্রোটন ($H^+$) নির্গত করে, যা কোষের অভ্যন্তরীণ pH অত্যন্ত কমিয়ে দেয়। ফলে অণুজীবের কোষের গুরুত্বপূর্ণ এনজাইম ও প্রোটিনের গঠন বিকৃত (denature) হয়ে যায় এবং মেটাবলিজম বন্ধ হয়ে অণুজীব ধ্বংস হয়।

   ৩. অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট ক্রিয়া: ভিনেগার খাদ্যের উপাদানের জারণ ক্রিয়া মন্থর করে খাদ্যের বর্ণ, স্বাদ ও পুষ্টিগুণ দীর্ঘদিন অক্ষুণ্ণ রাখে।

   অতএব, উপযুক্ত অম্লীয় পরিবেশ তৈরি করে অণুজীবের বৃদ্ধি প্রতিহত করার মাধ্যমে ইথানয়িক এসিড খাদ্য সংরক্ষণ করে।