রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বর্তনীতে একক ধনাত্মক আধানকে সম্পূর্ণ বর্তনী ঘুরিয়ে পুনরায় আদি বিন্দুতে আনতে যে পরিমাণ কাজ সম্পন্ন হয়, তাকে ওই উৎসের তড়িচ্চালক বল (Electromotive Force বা EMF) বলে। (অন্যভাবে: কোনো তড়িৎ রাসায়নিক কোষের দুটি তড়িৎদ্বারের বিভব পার্থক্যের সর্বোচ্চ মানকে কোষের তড়িচ্চালক বল বলা হয়।)

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   অ্যারোমেটিক বলয়ে যেসব মূলক উপস্থিত থাকলে বেনজিন বলয়ের অর্থো (২, ৬) এবং প্যারা (৪) অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং ইলেকট্রোফাইল সহজে ওই অবস্থানগুলোতে আক্রমণ করতে পারে, তাদেরকে অর্থো-প্যারা নির্দেশক বলা হয়।

   −NH2 মূলকে নাইট্রোজেন পরমাণুর উপর একজোড়া মুক্তজোড় ইলেকট্রন (lone pair) বিদ্যমান। রেজোন্যান্সের মাধ্যমে নাইট্রোজেনের এই মুক্তজোড় ইলেকট্রন বেনজিন বলয়ে সঞ্চালিত হয় (+M বা +R প্রভাব)। এর ফলে বেনজিন বলয়ের ২, ৪ ও ৬ নম্বর কার্বনে (অর্থাৎ অর্থো ও প্যারা অবস্থানে) ইলেকট্রন ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। ফলে আগত ইলেকট্রোফাইল প্রধানত অর্থো ও প্যারা অবস্থানে আক্রমণ করে প্রতিস্থাপন সম্পন্ন করে। তাই −NH2 মূলককে অর্থো-প্যারা নির্দেশক মূলক বলা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়ায় ইথাইনকে (C2H2) Fe প্রভাবকের উপস্থিতিতে 450°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে পলিমারকরণ প্রক্রিয়ায় বেনজিন (C6H6) তৈরি হয়। অতএব, উদ্দীপকের 'A' যৌগটি হলো বেনজিন (C6H6)।

   সমীকরণ:
   3C2H2 ──(Fe / 450°C)──> C6H6 (A, বেনজিন)

   'A' যৌগ (বেনজিন) থেকে গ্যামাক্সিন প্রস্তুতি:
   অতিবেগুনি রশ্মির (UV light) উপস্থিতিতে বেনজিনকে ক্লোরিন গ্যাসের (Cl2) সাথে বিক্রিয়া করালে বেনজিনের প্রতিটি কার্বনে একটি করে ক্লোরিন পরমাণু যুক্ত হয়ে সংযোজন বিক্রিয়ার মাধ্যমে বেনজিন হেক্সাক্লোরাইড (BHC) বা গ্যামাক্সিন উৎপন্ন হয়। এটি লিনডেন নামেও পরিচিত।

   রাসায়নিক সমীকরণ:
   C6H6 + 3Cl2 ──(সূর্যালোক / UV)──> C6H6Cl6 (গ্যামাক্সিন / বেনজিন হেক্সাক্লোরাইড)

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে 'A' হলো বেনজিন (C6H6)। অনাদ্র AlCl3-এর উপস্থিতিতে বেনজিন অ্যাসিটাইল ক্লোরাইডের (CH3COCl) সাথে ফ্রিডেল-ক্রাফটস অ্যাসাইলেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে 'B' যৌগ তথা অ্যাসিটোফেনন (C6H5COCH3) গঠন করে।

   বিক্রিয়া:
   C6H6 + CH3COCl ──(অনাদ্র AlCl3)──> C6H5COCH3 + HCl

   ক্রিয়াকৌশল (Mechanism):
   ফ্রিডেল-ক্রাফটস অ্যাসাইলেশন একটি ইলেকট্রোফিলিক অ্যারোমেটিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া। এটি তিনটি ধাপে সম্পন্ন হয়:

   ধাপ-১: ইলেকট্রোফাইল (অ্যাসিলিয়াম আয়ন) সৃষ্টি:
   লুইস এসিড অনাদ্র AlCl3 অ্যাসিটাইল ক্লোরাইড থেকে ক্লোরাইড আয়ন গ্রহণ করে অ্যাসিটাইল বা অ্যাসিলিয়াম আয়ন (ইলেকট্রোফাইল) তৈরি করে।
   CH3COCl + AlCl3 ⇌ CH3-C⁺=O + [AlCl4]⁻

   ধাপ-২: সিগমা (σ) কমপ্লেক্স বা কার্বোক্যাটায়ন গঠন:
   উৎপন্ন শক্তিশালী ইলেকট্রোফাইল (CH3CO⁺) বেনজিন বলয়ের ডিলোকালাইজড পাই-ইলেকট্রন মেঘকে আক্রমণ করে অস্থায়ী রেজোন্যান্স-স্থিতিশীল সিগমা-কমপ্লেক্স বা অ্যারেনিয়াম আয়ন গঠন করে।
   C6H6 + CH3CO⁺ → [C6H6-COCH3]⁺ (কার্বোক্যাটায়ন / σ-কমপ্লেক্স)

   ধাপ-৩: প্রোটন অপসারণ এবং অ্যারোমেটিক বলয়ের পুনরুদ্ধার:
   [AlCl4]⁻ আয়ন সিগমা-কমপ্লেক্স থেকে একটি প্রোটন (H⁺) গ্রহণ করে অ্যারোমেটিসিটি পুনঃপ্রতিষ্ঠা করে এবং মূল উৎপাদ 'B' (অ্যাসিটোফেনন) ও HCl উৎপন্ন হয় এবং AlCl3 প্রভাবক পুনরুৎপাদিত হয়।
   [C6H6-COCH3]⁺ + [AlCl4]⁻ → C6H5COCH3 + HCl + AlCl3

   এভাবে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন কৌশলে উদ্দীপকের 'B' যৌগটি উৎপন্ন হয়।