রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গে-লুসাকের গ্যাসীয় আয়তন সূত্র: নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও চাপে গ্যাসীয় বিক্রিয়াসমূহে বিক্রিয়ক গ্যাসসমূহ তাদের আয়তনের সরল অনুপাতে বিক্রিয়া করে এবং বিক্রিয়াজাত পদার্থ যদি গ্যাসীয় হয়, তবে একই তাপমাত্রা ও চাপে বিক্রিয়াজাত পদার্থের আয়তনও বিক্রিয়ক গ্যাসসমূহের আয়তনের সাথে সরল অনুপাতে থাকে। (অথবা গে-লুসাকের চাপীয় সূত্র: স্থির আয়তনে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের চাপ তার পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক, অর্থাৎ P ∝ T)।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সমুদ্রগামী জাহাজের প্রধান উপাদান লোহা (বা ইস্পাত)। সমুদ্রের লবণাক্ত পানি শক্তিশালী তড়িৎবিশ্লেষ্য হিসেবে কাজ করে, ফলে লোহার সাথে বাতাসের অক্সিজেন ও পানির সংস্পর্শে দ্রুত মরিচা পড়ে জাহাজের ক্ষতি হতে পারে। এই ধাতব ক্ষয় রোধ করার জন্য ক্যাথোডীয় সংরক্ষণ বা বলিদানমূলক অ্যানোড (Sacrificial Anode) পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়। সক্রিয়তা সিরিজে ম্যাগনেসিয়াম (Mg) লোহার (Fe) চেয়ে বেশি সক্রিয়। জাহাজের ইস্পাত কাঠামোর সাথে ম্যাগনেসিয়ামের ব্লক যুক্ত করলে ম্যাগনেসিয়াম অ্যানোড হিসেবে কাজ করে নিজে জারিত হয়ে ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এবং লোহাকে ক্যাথোড হিসেবে অক্ষত রাখে। ফলে জাহাজ ক্ষয় থেকে রক্ষা পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে $C_n H_{2n}$ (যেখানে $n = 4$) হলো বিউটিন ($C_4 H_8$)।
   $B$ যৌগের ওজোনোলিসিস ও আর্দ্রবিশ্লেষণে সমআণবিক দুটি একই যৌগ $2E$ উৎপন্ন হয়। সুতরাং $B$ হলো একটি প্রতিসম অ্যালকিন, অর্থাৎ বিউটিন-২ ($CH_3-CH=CH-CH_3$)।
   $B$-এর ওজোনোলিসিসে উৎপন্ন যৌগ $E$ হলো ইথান্যাল ($CH_3CHO$):
   $CH_3-CH=CH-CH_3 + O_3 \xrightarrow{Zn/H_2O} 2CH_3CHO + ZnO$

   অ্যালকেনের প্রথম সদস্য হলো মিথেন ($CH_4$)। যৌগ $E$ (ইথান্যাল) হতে মিথেন নিম্নরূপ ধাপে প্রস্তুত করা যায়:

   ১. জারণ: ইথান্যালকে অম্লীয় পটাশিয়াম ডাইক্রোমেট ($K_2Cr_2O_7 / H_2SO_4$) দ্বারা জারিত করলে ইথানয়িক এসিড উৎপন্ন হয়।
   $CH_3CHO + [O] \xrightarrow{K_2Cr_2O_7/H_2SO_4} CH_3COOH$

   ২. প্রশমন: ইথানয়িক এসিডকে কস্টিক সোডা ($NaOH$) দ্বারা প্রশমিত করলে সোডিয়াম ইথানোয়েট উৎপন্ন হয়।
   $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$

   ৩. ডিকার্বক্সিলেশন: শুষ্ক সোডিয়াম ইথানোয়েটকে সোডালাইম ($NaOH + CaO$)-এর সাথে উত্তপ্ত করলে মিথেন গ্যাস প্রস্তুত হয়।
   $CH_3COONa + NaOH \xrightarrow{CaO, \Delta} CH_4 + Na_2CO_3$

   এভাবে $E$ যৌগ হতে অ্যালকেনের প্রথম সদস্য মিথেন প্রস্তুত করা যায়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে $n=4$ বিশিষ্ট অ্যালকিন সমাণু $A$-কে ওজোনোলিসিস করলে $C$ ও $D$ দুটি ভিন্ন কার্বনিল যৌগ উৎপন্ন হয়। উদ্দীপকের শর্ত অনুযায়ী, $C$ ক্যানিজারো বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে।
   আমরা জানি, যেসব কার্বনিল যৌগে আলফা হাইড্রোজেন ($\alpha-H$) থাকে না, তারা তীব্র ক্ষারের উপস্থিতিতে ক্যানিজারো বিক্রিয়া দেয়। আবার যেসব অ্যালডিহাইড বা কিটোনে আলফা হাইড্রোজেন ($\alpha-H$) বিদ্যমান, তারা লঘু ক্ষারের উপস্থিতিতে অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়া প্রদর্শন করে।

   $C_4H_8$-এর সমাণু বিউটিন-১ ($CH_3-CH_2-CH=CH_2$)-এর ওজোনোলিসিস বিবেচনা করলে:
   $CH_3-CH_2-CH=CH_2 \xrightarrow{(i) O_3, (ii) Zn/H_2O} HCHO + CH_3-CH_2-CHO$
   এখানে মিথান্যাল ($HCHO$)-এ কোনো $\alpha$-হাইড্রোজেন নেই, তাই এটি ক্যানিজারো বিক্রিয়া দেয়। সুতরাং, $C$ হলো ফর্মালডিহাইড বা মিথান্যাল ($HCHO$) এবং $D$ হলো প্রোপান্যাল ($CH_3-CH_2-CHO$)।
   (যদি সমাণু $A$ ২-মিথাইলপ্রোপিন হতো, তবে উৎপন্ন হতো $HCHO$ ও প্রোপানোন $CH_3COCH_3$, উভয় ক্ষেত্রেই নীতি একই থাকে)।

   অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়ায় $C$ ও $D$-এর অংশগ্রহণের সম্ভাব্যতা:
   ১. যৌগ $C$ (মিথান্যাল, $HCHO$): এতে কোনো কার্বনের সাথে যুক্ত আলফা হাইড্রোজেন নেই। ফলে এককভাবে যৌগ $C$ স্বতঃস্ফূর্তভাবে অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে পারে না।

   ২. যৌগ $D$ (প্রোপান্যাল, $CH_3-CH_2-CHO$): এতে আলফা কার্বনে দুটি আলফা হাইড্রোজেন বিদ্যমান। ফলে লঘু ক্ষারের (যেমন লঘু $NaOH$) উপস্থিতিতে এটি অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে এবং ৩-হাইড্রক্সি-২-মিথাইলপেন্টান্যাল তৈরি করে:
   $2CH_3-CH_2-CHO \xrightarrow{লঘু \ NaOH} CH_3-CH_2-CH(OH)-CH(CH_3)-CHO$

   ৩. মিশ্র অ্যালডল ঘনীভবন: তবে $C$ (মিথান্যাল) ও $D$ (প্রোপান্যাল)-কে একত্রে লঘু ক্ষারের উপস্থিতিতে মিশ্র অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়ায় অংশ নেওয়ানো সম্ভব। এক্ষেত্রে $D$ ইনোলেট আয়ন গঠন করে কার্বানায়ন হিসেবে $C$-এর কার্বনিল কার্বনে আক্রমণ করে ৩-হাইড্রক্সি-২-মিথাইলপ্রোপান্যাল গঠন করে:
   $HCHO + CH_3-CH_2-CHO \xrightarrow{লঘু \ NaOH} HO-CH_2-CH(CH_3)-CHO$

   অতএব, স্বঘনীভবন হিসেবে কেবল $D$ অ্যালডল ঘনীভবনে অংশ নিতে পারে এবং $C$ পারে না; তবে মিশ্র অ্যালডল ঘনীভবনে $C$ ও $D$ যৌথভাবে অংশগ্রহণ করতে পারে।