রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে রাসায়নিক সত্ত্বা (পরমাণু, অণু বা আয়ন) অন্য কোনো পদার্থকে জারিত করে এবং নিজে ইলেকট্রন গ্রহণ করে বিজারিত হয়, তাকে জারক বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   1° অ্যামিন ($\text{R-NH}_2$) ও 2° অ্যামিন ($\text{R}_2\text{NH}$)-এর মধ্যে 2° অ্যামিন অধিক ক্ষারীয়।

   অ্যামিনের ক্ষারকত্ব নাইট্রোজেন পরমাণুর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় দান করার ক্ষমতার ওপর নির্ভর করে। অ্যালকাইল মূলক ($-\text{R}$) একটি ইলেকট্রন দাতা মূলক (+I প্রভাববিশিষ্ট)। 1° অ্যামিনে একটি এবং 2° অ্যামিনে দুটি অ্যালকাইল মূলক নাইট্রোজেনের সাথে যুক্ত থাকে। দুটি অ্যালকাইল মূলকের ইলেকট্রন প্রদানকারী আবেশীয় প্রভাবের কারণে 2° অ্যামিনের নাইট্রোজেন পরমাণুতে ইলেকট্রন মেঘের ঘনত্ব 1° অ্যামিনের চেয়ে অনেক বেশি বৃদ্ধি পায়। ফলে এটি অধিক সহজে প্রোটনকে নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় দান করতে পারে। তাই 1° অ্যামিনের তুলনায় 2° অ্যামিন অধিক ক্ষারীয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের (i) নং বিক্রিয়ায় ইথাইল ক্লোরাইড অ্যালকোহলীয় $\text{KOH}$-এর সাথে অপনয়ন (elimination) বিক্রিয়ার মাধ্যমে ইথিন (X) উৎপন্ন করে:
   $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{Cl} + \text{KOH (alc.)} \xrightarrow{\Delta} \text{CH}_2=\text{CH}_2\text{ (X)} + \text{KCl} + \text{H}_2\text{O}$

   সুতরাং, যৌগ X হলো ইথিন ($\text{C}_2\text{H}_4$)।

   ইথিন হতে মিথান্যাল প্রস্তুতি:
   ইথিনকে নিষ্ক্রিয় দ্রাবক $\text{CCl}_4$-এ দ্রবীভূত করে ওজোন ($\text{O}_3$) গ্যাস চালনা করলে ইথিন ওজোনাইড তৈরি হয়। উৎপন্ন ওজোনাইডকে জিঙ্ক চূর্ণের ($\text{Zn}$) উপস্থিতিতে পানি দ্বারা আর্দ্রবিশ্লেষিত করলে দুই অণু মিথান্যাল (ফরমালডিহাইড) পাওয়া যায়।

   সমীকরণ:
   $\text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{O}_3 \xrightarrow{\text{CCl}_4} \begin{matrix} \text{CH}_2 & - & \text{O} & - & \text{CH}_2 \\ & \backslash & \text{O} & / & \end{matrix}\text{ (ইথিন ওজোনাইড)}$

   $\text{ইথিন ওজোনাইড} + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{Zn, } \Delta} 2\text{HCHO}\text{ (মিথান্যাল)} + \text{ZnO} + \text{H}_2\text{O}$

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের (ii) নং বিক্রিয়াটি হলো:
   $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{Br} + \text{KOH (aq.)} \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH (Y)} + \text{KBr}$

   এটি একটি প্রাইমারি (1°) অ্যালকাইল হ্যালাইডের কেন্দ্রাকর্ষী বা নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া, যা মূলত $\text{S}_\text{N}2$ (দ্বি-আণবিক কেন্দ্রাকর্ষী প্রতিস্থাপন) কৌশলে এক ধাপে সম্পন্ন হয়।

   কৌশলের ধাপসমূহ:
   ১. পশ্চাৎ দিক হতে আক্রমণ:
   জলীয় $\text{KOH}$ হতে উৎপন্ন নিউক্লিওফাইল $\text{OH}^-$ ব্রোমোইথেনের আংশিক ধনাত্মক কার্বন পরমাণুকে ব্রোমিন পরমাণুর ঠিক বিপরীত (পশ্চাৎ) দিক থেকে আক্রমণ করে। কারণ ব্রোমিনের তীব্র ঋণাত্মকতার কারণে সম্মুখ দিক দিয়ে আক্রমণ বাধাগ্রস্ত হয়।

   ২. সংক্রমণ অবস্থা (Transition State) গঠন:
   একটি পঞ্চ-সমন্বয়ী অস্থায়ী অবস্থান্তর জটিল বা ট্রানজিশন স্টেট গঠিত হয়, যেখানে $\text{C-OH}$ বন্ধন আংশিকভাবে গঠিত হতে থাকে এবং একই সাথে $\text{C-Br}$ বন্ধন আংশিকভাবে ভাঙতে থাকে:
   $[\text{HO}^{\delta-} \cdots \text{CH}_2(\text{CH}_3) \cdots \text{Br}^{\delta-}]^\ddagger$

   ৩. অবমুক্ত দল (Leaving Group) ত্যাগ ও ত্রিমাত্রিক বিন্যাস পরিবর্তন:
   ব্রোমাইড আয়ন ($\text{Br}^-$) সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং $\text{C-OH}$ পূর্ণ সমযোজী বন্ধন গঠন করে ইথানল (Y) তৈরি হয়।

   এ বিক্রিয়ায় অণুর কনফিগারেশনের উল্টায়ন (Walden Inversion) ঘটে এবং বিক্রিয়ার হার অ্যালকাইল হ্যালাইড ও নিউক্লিওফাইল উভয়ের ঘনমাত্রার ওপর নির্ভর করে [$\text{Rate} = k[\text{CH}_3\text{CH}_2\text{Br}][\text{OH}^-]$]।