রসায়ন ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো পরমাণুর যোজ্যতা স্তরের ভিন্ন ভিন্ন কিন্তু প্রায় সমশক্তির একাধিক পারমাণবিক অরবিটাল পরস্পরের সাথে মিশ্রিত হয়ে সমসংখ্যক ও সমশক্তির নতুন অরবিটাল সৃষ্টির প্রক্রিয়াকে অরবিটালের সংকরণ (Hybridization) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   নাইট্রোজেনের (N: $1s^{2}\,2s^{2}\,2p_{x}^{1}\,2p_{y}^{1}\,2p_{z}^{1}$) সর্ববহিঃস্থ 2p উপস্তরটি অর্ধপূর্ণ (half-filled), যা কোয়ান্টাম বলবিদ্যার নিয়ম অনুযায়ী অধিক স্থিতিশীল। পক্ষান্তরে, অক্সিজেনের (O: $1s^{2}\,2s^{2}\,2p_{x}^{2}\,2p_{y}^{1}\,2p_{z}^{1}$) 2p উপস্তরটি অর্ধপূর্ণ নয়। ফলে নাইট্রোজেনের সুস্থিত ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে অক্সিজেনের তুলনায় বেশি শক্তির প্রয়োজন হয়। তাই নাইট্রোজেনের প্রথম আয়নীকরণ বিভব অক্সিজেনের প্রথম আয়নীকরণ বিভব অপেক্ষা বেশি।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের B যৌগটি হলো সুক্রোজ ($C_{12}H_{22}O_{11}$) এবং আখ থেকে উৎপন্ন জৈব এসিড A হলো ইথানয়িক এসিড ($CH_3COOH$)।

   সুক্রোজ ($C_{12}H_{22}O_{11}$) থেকে ইথানয়িক এসিড ($CH_3COOH$) প্রস্তুত প্রণালী:
   ১. আর্দ্রবিশ্লেষণ: লঘু সুক্রোজ দ্রবণে ইস্ট যোগ করলে ইস্ট থেকে নিঃসৃত 'ইনভার্টেজ' এনজাইম সুক্রোজকে আর্দ্রবিশ্লেষিত করে সমমোলার গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজে রূপান্তরিত করে।
   $C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow{ইনভার্টেজ} C_6H_{12}O_6 (গ্লুকোজ) + C_6H_{12}O_6 (ফ্রুক্টোজ)$

   ২. ফার্মেন্টেশন বা অ্যালকোহল উৎপাদন: ইস্ট থেকে নিঃসৃত 'জাইমেজ' এনজাইমের প্রভাবে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজ বিয়োজিত হয়ে ইথানল ও কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্যাস উৎপন্ন করে।
   $C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{জাইমেজ} 2CH_3CH_2OH + 2CO_2\uparrow$

   ৩. জারণ: প্রাপ্ত ইথানলকে 'মাইকোডার্মা অ্যাসিটি' নামক ব্যাকটেরিয়ার উপস্থিতিতে বাতাসের অক্সিজেন দ্বারা জারিত করলে ইথানয়িক এসিড প্রস্তুত হয়।
   $CH_3CH_2OH + O_2 \xrightarrow{মাইকোডার্মা\ অ্যাসিটি} CH_3COOH + H_2O$

   এভাবে B (সুক্রোজ) থেকে A (ইথানয়িক এসিড) প্রস্তুত করা যায়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের A যৌগটি হলো ইথানয়িক এসিড বা ভিনেগার এবং B যৌগটি হলো সুক্রোজ (চিনি)। মাছ সংরক্ষণে A ও B এর মধ্যে A যৌগটি (ইথানয়িক এসিড/ভিনেগার) অধিক উপযোগী। নিচে এর কারণ বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. ব্যাকটেরিয়া ধ্বংস ও বৃদ্ধি রোধ: মাছ পচনের মূল কারণ হলো বিভিন্ন ব্যাকটেরিয়ার সংক্রমণ ও এনজাইমের কার্যকারিতা। ভিনেগার (ইথানয়িক এসিডের ৬-১০% জলীয় দ্রবণ) খাদ্যদ্রব্যের pH মান কমিয়ে ৩.৫ - ৪.০ এর নিচে নামিয়ে আনে। অধিকাংশ পচনকারী ব্যাকটেরিয়া ও অণুজীব অম্লীয় মাধ্যমে (pH < ৪.৫) বাঁচতে বা বংশবৃদ্ধি করতে পারে না। ফলে মাছ পচনের হাত থেকে রক্ষা পায়।

   ২. এনজাইম নিষ্ক্রিয়করণ: ভিনেগারের তীব্র অম্লীয় পরিবেশ মাছের অভ্যন্তরীণ পচনকারী এনজাইমগুলোকে নিষ্ক্রিয় ও ডিনেচার করে দেয়, যা মাছের গুণগত মান বজায় রাখে।

   ৩. সুক্রোজের সীমাবদ্ধতা: সুক্রোজ (চিনি) প্রধানত উচ্চ ঘনমাত্রায় জলীয় আর্দ্রতা শোষণ করে (অসমোসিস প্রক্রিয়ায়) ফলমূল বা জ্যাম-জেলি সংরক্ষণে কাজ করে। কিন্তু মাছের ক্ষেত্রে সুক্রোজ কার্যকর প্রিজারভেটিভ নয়; বরং চিনি প্রয়োগ করলে তা মাছের স্বাভাবিক স্বাদ ও গঠনের অনুকূল নয় এবং জলীয় পরিবেশে আর্দ্রতা পেলে ব্যাকটেরিয়ার খাদ্য হিসেবে উল্টো দ্রুত পচন ত্বরান্বিত করতে পারে।

   অতএব, কার্যকারিতা, স্বাদ ও উপযুক্ত অম্লীয় পরিবেশ সৃষ্টির দিক বিবেচনায় মাছ সংরক্ষণে B (সুক্রোজ) অপেক্ষা A (ভিনেগার/ইথানয়িক এসিড) অধিক উপযোগী।