রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সিমেন্ট তৈরির সময় কাঁচামালগুলোকে উচ্চ তাপমাত্রায় পুড়িয়ে উৎপন্ন মার্বেল আকৃতির গোলাকার কঠিন মধ্যবর্তী পিণ্ডকে ক্লিংকার বলা হয়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গ্যাসের গতিতত্ত্ব অনুসারে, গ্যাসের অণুগুলোর গতিশক্তি পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক ($E_k \propto T$)। পাত্রের নির্দিষ্ট আয়তনে তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে গ্যাসের অণুগুলোর গতিশক্তি ও গড় বেগ বৃদ্ধি পায়। এর ফলে পাত্রের ভেতরের দেওয়ালে গ্যাস অণুগুলোর প্রতি সেকেন্ডে সংঘর্ষের সংখ্যা ও বল বৃদ্ধি পায়। আমরা জানি, প্রতি একক ক্ষেত্রফলে প্রযুক্ত বলই হলো চাপ। তাই স্থির আয়তনে তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে গ্যাসের চাপ বৃদ্ধি পায় (গে-লুসাকের চাপীয় সূত্রানুসারে, $P \propto T$)।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বিক্রিয়া অনুসারে, $\text{RONa} + \text{CH}_3\text{CH}_2\text{Cl} \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2-\text{O}-\text{CH}_2\text{CH}_3 + \text{NaCl}$ হওয়ায় অ্যালকাইল মূলক $\text{R}$ হলো ইথাইল মূলক ($-\text{CH}_2\text{CH}_3$)।
   অতএব, যৌগ A হলো ইথানল ($\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}$) এবং যৌগ C হলো ডাইইথাইল ইথার ($\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OCH}_2\text{CH}_3$)।

   A (ইথানল) ও C (ইথার)-এর মধ্যে পার্থক্যকরণ:
   ধাতব সোডিয়াম (Na) দ্বারা পার্থক্যকরণ:
   ১. ইথানল (A)-এর মধ্যে শুষ্ক ধাতব সোডিয়াম যোগ করলে তা দ্রুত বিক্রিয়া করে সোডিয়াম ইথোক্সাইড এবং বর্ণহীন, গন্ধহীন হাইড্রোজেন গ্যাসের বুদবুদ সৃষ্টি করে। উৎপন্ন গ্যাসটির মুখে জ্বলন্ত কাঠি ধরলে পপ শব্দসহ জ্বলে ওঠে।
   বিক্রিয়া: $2\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + 2\text{Na} \rightarrow 2\text{CH}_3\text{CH}_2\text{ONa} + \text{H}_2\uparrow$

   ২. অপরদিকে ডাইইথাইল ইথার (C)-এ সক্রিয় হাইড্রোজেন পরমাণু না থাকায় সাধারণ তাপমাত্রায় ধাতব সোডিয়ামের সাথে কোনো বিক্রিয়া করে না এবং কোনো হাইড্রোজেন গ্যাস নির্গত হয় না।
   বিক্রিয়া: $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OCH}_2\text{CH}_3 + \text{Na} \rightarrow \text{কোনো বিক্রিয়া ঘটে না}$

   এভাবে ধাতব সোডিয়াম পরীক্ষার সাহায্যে A ও C যৌগদ্বয়ের মধ্যে পার্থক্য করা যায়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের (ii) নং বিক্রিয়াটি হলো:
   $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{Cl} + \text{KOH(aq)} \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH (D)} + \text{KCl}$
   এখানে উৎপাদ D হলো ইথানল ($\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}$)। এটি একটি কেন্দ্রাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া।

   ইথাইল ক্লোরাইড একটি প্রাইমারি ($1^\circ$) অ্যালকাইল হ্যালাইড হওয়ায় এতে স্টেরিক বাধা অত্যন্ত কম থাকে। ফলে বিক্রিয়াটি প্রধানত দ্বি-আণবিক কেন্দ্রাকর্ষী প্রতিস্থাপন বা $\text{S}_\text{N}2$ কৌশল দ্বারা এক ধাপে সম্পন্ন হয়।

   বিক্রিয়া কৌশল:
   ১. আক্রমণ ও অবস্থান্তর জটিল সৃষ্টি: জলীয় $\text{KOH}$ থেকে প্রাপ্ত শক্তিশালী নিউক্লিওফাইল হাইড্রক্সিল আয়ন ($\text{OH}^-$) ইথাইল ক্লোরাইডের কার্বন-ক্লোরিন বন্ধনের বিপরীত দিক থেকে কার্বনে আক্রমণ করে। একই সাথে কার্বন-ক্লোরিন বন্ধন দুর্বল হতে থাকে এবং কার্বন-অক্সিজেন বন্ধন গঠিত হতে থাকে। ফলে একটি পঞ্চযোজী ও উচ্চশক্তিসম্পন্ন অস্থায়ী অবস্থান্তর অবস্থা (Transition State) তৈরি হয়।

   ২. উৎপাদ গঠন: পরবর্তীতে অবশিষ্ট বন্ধন ভেঙে ক্লোরাইড আয়ন ($\text{Cl}^-$) নিষ্ক্রান্ত মূলক বা লিভিং গ্রুপ হিসেবে দ্রুত বের হয়ে যায় এবং কনফিগারেশনের সম্পূর্ণ বিপরীতকরণ (Walden Inversion) ঘটে ইথানল (D) উৎপন্ন হয়।

   সামগ্রিক কৌশল সমীকরণ:
   $\text{HO}^- + \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{Cl} \rightarrow [\text{HO}\cdots\text{CH}_2(\text{CH}_3)\cdots\text{Cl}]^\ddagger \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + \text{Cl}^-$

   অতএব, D যৌগটি একধাপবিশিষ্ট $\text{S}_\text{N}2$ কৌশল অনুসরণের মাধ্যমে তৈরি হয়।