রসায়ন ২য় পত্র • Cumilla Board • কুমিল্লা বোর্ড ২০২৩
রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন
C6H5OH⟶Zn dust A⟶ nitration B⟶Sn+HClC\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH} \stackrel{\mathrm{Zn} \text { dust }}{\longrightarrow} \mathrm{A} \stackrel{\text { nitration }}{\longrightarrow} \mathrm{B} \stackrel{\mathrm{Sn}+\mathrm{HCl}}{\longrightarrow} \mathrm{C}
- ক)(1)
বাস্তব গ্যাস কাকে বলে?
- খ)(2)
Fe3+আয়ন একটি জারক পদার্থ- ব্যাখ্যা কর।
- গ)(3)
A থেকে B তৈরির কৌশল ব্যাখ্যা কর।
- ঘ)(4)
ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় B ও C যৌগের সক্রিয়তার ক্রম বিশ্লেষণ কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
যেসব গ্যাস সকল তাপমাত্রা ও চাপে গ্যাস সূত্রের (বয়েল, চার্লস ও অ্যাভোগাড্রোর সূত্র) সমীকরণ PV = nRT পুরোপুরি মেনে চলে না, তাদের বাস্তব গ্যাস বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
যেসব পদার্থ অন্য পদার্থকে জারিত করে এবং নিজে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়, তাদেরকে জারক পদার্থ বলে।
Fe³⁺ আয়ন একটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে Fe²⁺ আয়নে বিজারিত হয়:
Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺
যেহেতু Fe³⁺ অন্য পদার্থ থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে এবং অপর পদার্থকে জারিত করতে সক্ষম, তাই Fe³⁺ আয়ন একটি জারক পদার্থ। - গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপক অনুসারে:
ফেনলকে জিংক চূর্ণ (Zn dust) সহ পাতন করলে বেনজিন (A) তৈরি হয়:
C₆H₅OH + Zn → C₆H₆ (A) + ZnO
বেনজিনকে গাঢ় HNO₃ ও গাঢ় H₂SO₄ সহযোগে ৫০°-৬০°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত (নাইট্রেশন) করলে নাইট্রোবেনজিন (B) গঠিত হয়:
C₆H₆ + HNO₃ —(গাঢ় H₂SO₄, 50-60°C)→ C₆H₅NO₂ (B) + H₂Oবেনজিনের নাইট্রেশন বিক্রিয়ার কৌশল মূলত তিন ধাপে ঘটে:
১. ইলেকট্রোফাইল (NO₂⁺) সৃষ্টি:
HNO₃ + 2H₂SO₄ ⇌ NO₂⁺ + H₃O⁺ + 2HSO₄⁻
২. সিগমা (σ) জটিল যৌগ গঠন:
ইলেকট্রনাকর্ষী নাইট্রোনিয়াম আয়ন (NO₂⁺) বেনজিন বলয়ের পাই (π) ইলেকট্রনকে আক্রমণ করে একটি অস্থায়ী কার্বোক্যাটায়ন বা সিগমা কমপ্লেক্স তৈরি করে।
৩. প্রোটন অপসারণ:
দ্বিতীয় ধাপে সৃষ্ট সিগমা জটিল যৌগ থেকে HSO₄⁻ ক্ষারক কর্তৃক একটি প্রোটন (H⁺) অপসারিত হয় এবং বেনজিন বলয়ের অ্যারোমেটিক চরিত্র পুনরুদ্ধার হয়ে নাইট্রোবেনজিন (B) উৎপন্ন হয়:
[C₆H₆NO₂]⁺ + HSO₄⁻ → C₆H₅NO₂ + H₂SO₄। - ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
উদ্দীপকের যৌগ B হলো নাইট্রোবেনজিন (C₆H₅NO₂) এবং B-কে Sn + HCl দ্বারা বিজারিত করলে যৌগ C অর্থাৎ অ্যানিলিন (C₆H₅NH₂) উৎপন্ন হয়:
C₆H₅NO₂ + 6[H] —(Sn+HCl)→ C₆H₅NH₂ (C) + 2H₂Oইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় বেনজিন বলয়যুক্ত যৌগের সক্রিয়তা বলয়ে যুক্ত মূলকের ইলেকট্রন প্রদান বা আকর্ষণের ওপর নির্ভর করে।
১. যৌগ B (নাইট্রোবেনজিন): নাইট্রোবেনজিনে উপস্থিত নাইট্রো মূলক (-NO₂) একটি শক্তিশালী ইলেকট্রন-আকর্ষী মূলক (-M ও -I প্রভাব বিদ্যমান)। এটি রেজোন্যান্স ও আবেশীয় ফলের মাধ্যমে বেনজিন বলয় থেকে পাই-ইলেকট্রন নিজের দিকে টেনে নেয়। ফলে বলয়ে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায়, বিশেষ করে অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব অনেক কমে যায়। এজন্য নাইট্রো মূলক বলয় নিষ্ক্রিয়কারী মূলক এবং এতে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া অত্যন্ত মন্থর গতিতে ঘটে।
২. যৌগ C (অ্যানিলিন): অ্যানিলিনে উপস্থিত অ্যামিনো মূলকে (-NH₂) নাইট্রোজেন পরমাণুর ওপর একজোড়া মুক্তজোড় ইলেকট্রন বিদ্যমান। এটি রেজোন্যান্সের মাধ্যমে বলয়ে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে (+M প্রভাব)। বিশেষত অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব বহুগুণ বৃদ্ধি পায়। ফলে -NH₂ একটি শক্তিশালী বলয় সক্রিয়কারী মূলক। এটি ইলেকট্রোফাইলকে দ্রুত আকর্ষণ করে।
অতএব, ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় অ্যানিলিনের (C) সক্রিয়তা নাইট্রোবেনজিনের (B) চেয়ে বহুগুণ বেশি। সক্রিয়তার ক্রম হলো: C > B (অ্যানিলিন > নাইট্রোবেনজিন)।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও