রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   লা-শাতেলিয়ার নীতি: যদি কোনো উভমুখী বিক্রিয়া সাম্যাবস্থায় থাকাকালীন কোনো নিয়ামক (যেমন: তাপমাত্রা, চাপ বা ঘনমাত্রা) পরিবর্তন করা হয়, তবে সাম্যের অবস্থান এমনভাবে পরিবর্তিত হয় যাতে নিয়ামক পরিবর্তনের ফলাফল প্রশমিত হয়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   অক্সো এসিডসমূহের ক্ষেত্রে কেন্দ্রীয় পরমাণুর জারণ মান সমান হলে, যে মৌলের পরমাণুর আকার ছোট এবং তড়িৎ ঋণাত্মকতা বেশি, তার এসিডের তীব্রতা বেশি হয়।

   HClO4 এবং HBrO4 উভয় এসিডেই কেন্দ্রীয় পরমাণু যথাক্রমে Cl এবং Br-এর জারণ মান +7। কিন্তু পর্যায় সারণিতে ক্লোরিনের আকার ব্রোমিনের চেয়ে ছোট এবং ক্লোরিনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা (3.0) ব্রোমিনের তড়িৎ ঋণাত্মকতা (2.8) অপেক্ষা বেশি। ফলে Cl পরমাণুর ধনাত্মক চার্জ ঘনত্ব Br অপেক্ষা বেশি হওয়ায় Cl-O বন্ধনের ইলেকট্রন মেঘ নিজের দিকে বেশি আকর্ষণ করে। এর ফলে O-H বন্ধনটি অধিক পোলার ও দুর্বল হয়ে সহজে প্রোটন (H+) ত্যাগ করে। তাই HClO4 এসিডের তীব্রতা HBrO4 অপেক্ষা বেশি।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের ১ম পাত্রের নমুনাটি হলো চিনি বা সুক্রোজ (C12H22O11)। এ থেকে গাঁজন (fermentation) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ভিনেগার (ইথানয়িক এসিডের ৬-১০% জলীয় দ্রবণ) প্রস্তুত করা হয়।

   প্রস্তুতির ধাপসমূহ ও সংশ্লিষ্ট বিক্রিয়া:
   ১. ইনভার্টেজ এনজাইম দ্বারা আর্দ্রবিশ্লেষণ: চিনির জলীয় দ্রবণে ইস্ট যোগ করলে ইস্ট থেকে নিঃসৃত 'ইনভার্টেজ' এনজাইমের প্রভাবে সুক্রোজ আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে সম-আণবিক গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজে পরিণত হয়।
   C12H22O11 + H2O --(ইনভার্টেজ, 37°C)--> C6H12O6 (গ্লুকোজ) + C6H12O6 (ফ্রুক্টোজ)

   ২. জাইমেজ এনজাইম দ্বারা ইথানল উৎপাদন: পরবর্তীতে ইস্ট থেকে নিঃসৃত অপর একটি এনজাইম 'জাইমেজ' গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজকে ভেঙে ইথানল ও কার্বন ডাই-অক্সাইডে রূপান্তরিত করে।
   C6H12O6 --(জাইমেজ, 20-24°C)--> 2 CH3CH2OH + 2 CO2

   ৩. মাইকোডার্মা অ্যাসিটির সাহায্যে জারণ: উৎপাদিত ইথানলের লঘু দ্রবণে (১০-১২%) অ্যাসিটোব্যাকটার বা মাইকোডার্মা অ্যাসিটি (Mycoderma aceti) ব্যাকটেরিয়া যোগ করে ৩৫°C তাপমাত্রায় বাতাস চালনা করলে ইথানল জারিত হয়ে অ্যাসিটিক এসিড বা ইথানয়িক এসিডে পরিণত হয়।
   CH3CH2OH + O2 --(মাইকোডার্মা অ্যাসিটি, 30-35°C)--> CH3COOH + H2O

   প্রাপ্ত দ্রবণকে উপযুক্ত মাত্রায় লঘুকরণ করে ৬-১০% অ্যাসিটিক এসিডের জলীয় দ্রবণ তৈরি করা হয়, যা ভিনেগার নামে পরিচিত।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের ২য় পাত্রের দ্রবণটি হলো ভিনেগার (৬-১০% CH3COOH-এর জলীয় দ্রবণ), যা খাদ্য সংরক্ষণে বহুল ব্যবহৃত একটি নিরাপদ প্রিজারভেটিভ। এর খাদ্য সংরক্ষণ কৌশল নিম্নরূপ:

   ১. অম্লীয় পরিবেশ ও pH হ্রাস: ভিনেগার মৃদু জৈব এসিড হওয়ায় এটি জলীয় দ্রবণে আংশিক বিয়োজিত হয়ে হাইড্রোজেন আয়ন (H+) উৎপন্ন করে:
   CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- + H3O+
   এর ফলে খাদ্যবস্তুর মাধ্যমের pH হ্রাস পেয়ে প্রায় ৪.০ বা তার নিচে নেমে আসে। বেশিরভাগ খাদ্য নষ্টকারী ক্ষতিকারক ব্যাকটেরিয়া ও অন্যান্য অণুজীবের বেঁচে থাকার অনুকূল pH হলো ৬.৫ থেকে ৭.৫। কম pH বা অম্লীয় পরিবেশে এসব অণুজীবের স্বাভাবিক বৃদ্ধি বাধাগ্রস্ত হয়।

   ২. ব্যাকটেরিয়া কোষ প্রাচীর ভেদকরণ ও কোষ ধ্বংস: অম্লীয় পরিবেশে ভিনেগারের অবিয়োজিত অ্যাসিটিক এসিডের অণু সহজেই ব্যাকটেরিয়ার লিপিডসমৃদ্ধ কোষ প্রাচীর ভেদ করে কোষের সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করে। কোষের ভেতরে গিয়ে এটি H+ এবং অ্যাসিটেট আয়নে বিয়োজিত হয়। এতে কোষের ভেতরের pH দ্রুত হ্রাস পায়।

   ৩. এনজাইম নিষ্ক্রিয়করণ: কোষের অভ্যন্তরীণ pH কমে যাওয়ার ফলে ব্যাকটেরিয়ার শারীরবৃত্তীয় কাজের জন্য অত্যাবশ্যকীয় উৎসেচক বা এনজাইমগুলোর গঠন পরিবর্তিত ও নিষ্ক্রিয় (denature) হয়ে যায়। ফলে অণুজীবগুলো শক্তি উৎপাদনে ব্যর্থ হয় এবং মারা যায়।

   ৪. অম্লীয় মাধ্যমে জারণ রোধ: অম্লীয় পরিবেশ খাদ্যের এনজাইমঘটিত জারণ প্রক্রিয়াকেও শ্লথ করে, ফলে খাদ্য পচন ও বর্ণহীনতা থেকে রক্ষা পায়।

   এভাবে ভিনেগার খাদ্যবস্তুর pH কমিয়ে এবং ক্ষতিকারক ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি প্রতিহত ও ধ্বংস করে খাদ্যবস্তুকে দীর্ঘকাল ভালো রাখে।