রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় কোনো তড়িৎদ্বারে সংঘটিত রাসায়নিক পরিবর্তনের পরিমাণ অর্থাৎ দ্রবীভূত বা সঞ্চিত পদার্থের ভর, প্রবাহিত মোট তড়িৎ আধানের বা পরিমাণের সমানুপাতিক।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গ্রাহামের গ্যাস ব্যাপন সূত্রানুসারে, স্থির তাপমাত্রা ও চাপে কোনো গ্যাসের ব্যাপন হার তার আণবিক ভরের বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক ($r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$)। অর্থাৎ যে গ্যাসের আণবিক ভর কম, তার ব্যাপনের হার বেশি।

   $\text{HCl}$ এর আণবিক ভর $= 1 + 35.5 = 36.5$
   এবং $\text{NH}_3$ এর আণবিক ভর $= 14 + (1 \times 3) = 17$

   যেহেতু $\text{NH}_3$ এর আণবিক ভর $\text{HCl}$ এর আণবিক ভর অপেক্ষা কম, তাই সমশর্তে $\text{HCl}(g)$ অপেক্ষা $\text{NH}_3(g)$ এর ব্যাপন হার বেশি।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক মতে, 'R' হলো দুই কার্বনবিশিষ্ট অ্যালকাইল মূলক অর্থাৎ ইথাইল মূলক ($-\text{C}_2\text{H}_5$)।
   সুতরাং, $R-\text{I}$ হলো ইথাইল আয়োডাইড ($\text{CH}_3\text{CH}_2\text{I}$)।

   ১. ইথাইল আয়োডাইডকে জলীয় $\text{KOH}$ দ্রবণ সহযোগে উত্তপ্ত করলে ইথানল ('C') পাওয়া যায়:
   $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{I} + \text{KOH}(aq) \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + \text{KI}$
   ইথানলকে মৃদু জারণ করলে ইথান্যাল বা অ্যাসিটালডিহাইড ('D') উৎপন্ন হয়:
   $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + [\text{O}] \xrightarrow{\text{মৃদু জারণ}} \text{CH}_3\text{CHO} + \text{H}_2\text{O}$
   অতএব, 'D' যৌগটি হলো ইথান্যাল ($\text{CH}_3\text{CHO}$)।

   ২. আবার, ইথাইল আয়োডাইড অ্যালকোহলীয় $\text{KCN}$ এর সাথে বিক্রিয়া করে ইথাইল সায়ানাইড ('A') গঠন করে:
   $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{I} + \text{KCN}(alc) \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CN} + \text{KI}$
   যৌগ 'A' কে অম্লীয় মাধ্যমে আর্দ্রবিশ্লেষণ করলে প্রোপানোয়িক এসিড ('B') পাওয়া যায়:
   $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CN} + 2\text{H}_2\text{O} + \text{HCl} \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} + \text{NH}_4\text{Cl}$
   অতএব, 'B' যৌগটি হলো প্রোপানোয়িক এসিড ($\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH}$)।

   'D' ও 'B' এর মধ্যে পার্থক্যকরণ:
   সোডিয়াম বাইকার্বনেট ($\text{NaHCO}_3$) দ্রবণ পরীক্ষার সাহায্যে 'D' (ইথান্যাল) ও 'B' (প্রোপানোয়িক এসিড)-এর মধ্যে পার্থক্য করা যায়:

   • প্রোপানোয়িক এসিডে ('B') সোডিয়াম বাইকার্বনেট দ্রবণ যোগ করলে বুদবুদ আকারে কার্বন ডাই-অক্সাইড ($ext{CO}_2$) গ্যাস নির্গত হয়, যা চুনের পানিকে ঘোলা করে:
     $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOH} + \text{NaHCO}_3 \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{COONa} + \text{CO}_2 \uparrow + \text{H}_2\text{O}$

   • কিন্তু ইথান্যাল ('D') সোডিয়াম বাইকার্বনেটের সাথে কোনো বিক্রিয়া করে না এবং কোনো গ্যাস উৎপন্ন করে না।

   (বিকল্পভাবে, টলেন বিকারক বা ফেহলিং দ্রবণ যোগ করলে 'D' যৌগটি বিজারক হিসেবে সিলভার দর্পণ বা $\text{Cu}_2\text{O}$ এর লাল অধঃক্ষেপ দেয়, কিন্তু কার্বক্সিলিক এসিড 'B' কোনো বিক্রিয়া প্রদর্শন করে না।)

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক বিশ্লেষণ করে দেখা যায় যে, 'D' যৌগটি হলো ইথান্যাল বা অ্যাসিটালডিহাইড ($\text{CH}_3-\text{CHO}$)।

   'D' যৌগটি অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়া প্রদর্শন করবে, ক্যানিজারো বিক্রিয়া প্রদর্শন করবে না। নিচে এর কারণ ও বিশ্লেষণ দেওয়া হলো:

   ১. অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়ার শর্ত:
   যেসব অ্যালডিহাইড বা কিটোনের কার্যকরী মূলকের সাথে যুক্ত কার্বনে কমপক্ষে একটি আলফা ($\alpha$) হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে, তারা লঘু ক্ষারের (যেমন- লঘু $\text{NaOH}$) উপস্থিতিতে পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়ে $\beta$-হাইড্রক্সি অ্যালডিহাইড বা কিটোন (অ্যালডল) গঠন করে। এই বিক্রিয়াকে অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়া বলে।

   ২. ক্যানিজারো বিক্রিয়ার শর্ত:
   যেসব অ্যালডিহাইডে কোনো আলফা ($\alpha$) হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে না (যেমন- ফরমালডিহাইড, বেনজালডিহাইড), তারা গাঢ় ক্ষারের (যেমন- ৫০% $\text{NaOH}$) উপস্থিতিতে স্বতঃজারণ-বিজারণের মাধ্যমে অ্যালকোহল ও কার্বক্সিলিক এসিডের লবণে পরিণত হয়। একে ক্যানিজারো বিক্রিয়া বলে।

   ৩. যৌগ 'D' এর ক্ষেত্রে:
   ইথান্যালের গঠন সংকেত হলো $\overset{\alpha}{\text{C}}\text{H}_3-\text{CHO}$। এখানে কার্বনিল মূলকের ঠিক পাশের $\alpha$-কার্বনে তিনটি $\alpha$-হাইড্রোজেন বিদ্যমান।

   $\alpha$-হাইড্রোজেনের উপস্থিতির কারণে এটি লঘু $\text{NaOH}$ দ্রবণের উপস্থিতিতে অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়া দেয়:
   $2\text{CH}_3-\text{CHO} \xrightarrow{\text{লঘু } \text{NaOH}} \text{CH}_3-\text{CH}(\text{OH})-\text{CH}_2-\text{CHO}$
   (৩-হাইড্রক্সি বিউটান্যাল বা অ্যালডল)

   যেহেতু এতে $\alpha$-হাইড্রোজেন বিদ্যমান, তাই এটি ক্যানিজারো বিক্রিয়া প্রদর্শন করতে পারে না।
   অতএব, উদ্দীপকের 'D' যৌগটি ক্যানিজারো নয়, বরং অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়া প্রদর্শন করবে।