রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ধনাত্মক চার্জযুক্ত জৈব কার্বন আয়নকে কার্বোক্যাটায়ন (বা কার্বোনিয়াম আয়ন) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দুটি পরস্পর বিপরীত আলোক সক্রিয় এনানশিওমারের সমমোলার বা সমপরিমাণ মিশ্রণকে রেসিমিক মিশ্রণ বলে। এতে এক সমাণুর ডানাবর্তী ঘূর্ণন অপর সমাণুর বামাবর্তী ঘূর্ণন দ্বারা সম্পূর্ণরূপে নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়, ফলে মিশ্রণটি সামগ্রিকভাবে আলোক নিষ্ক্রিয় হয়।

   উদাহরণ: d-ল্যাকটিক এসিড ও l-ল্যাকটিক এসিডের ৫০:৫০ সমমোলার মিশ্রণ বা (±)-ল্যাকটিক এসিড হলো একটি রেসিমিক মিশ্রণ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   (i) নং বিক্রিয়াটি হলো: H3C−Cl + KOH(aq) → H3C−OH + KCl
   এটি একটি কেন্দ্রাকর্ষী প্রতিস্থাপন (Sn) বিক্রিয়া। মিথাইল ক্লোরাইড একটি প্রাইমারি অ্যালকাইল হ্যালাইড হওয়ায় কোনো ত্রিমাত্রিক বাধা (steric hindrance) থাকে না। ফলে বিক্রিয়াটি একধাপ বিশিষ্ট দ্বি-আণবিক কেন্দ্রাকর্ষী প্রতিস্থাপন বা Sn2 কৌশল অবলম্বন করে।

   বিক্রিয়া কৌশল:
   ১. আক্রমণ ও অন্তর্বর্তী জটিল সৃষ্টি: আক্রমণকারী শক্তিশালী নিউক্লিওফাইল OH⁻ মূলকটি মিথাইল ক্লোরাইডের C−Cl বন্ধনের ঠিক বিপরীত দিক (180° কোণে) থেকে কার্বন পরমাণুকে আক্রমণ করে। ফলে একটি পঞ্চ-যোজী অন্তর্বর্তী অবস্থান্তর জটিল (Transition state) সৃষ্টি হয়, যেখানে C−OH বন্ধন আংশিক গঠিত হয় এবং C−Cl বন্ধন আংশিক ভাঙতে থাকে [HO···CH3···Cl]⁻।

   ২. লিভিং গ্রুপের প্রস্থান ও কনফিগারেশনের বিপর্যয়: পরবর্তী মুহূর্তে অবশিষ্ট Cl⁻ আয়নটি অপসারিত হয় এবং সম্পূর্ণ C−OH সমযোজী বন্ধন গঠনের মাধ্যমে মিথানল তৈরি হয়। এই প্রক্রিয়ায় ত্রিমাত্রিক বিন্যাসের উল্টানো বা ওয়ালডেন ইনভার্শন (Walden Inversion) ঘটে।

   বিক্রিয়ার হার = k [CH3Cl] [OH⁻]।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   (ii) নং উদ্দীপকে উল্লেখিত যৌগ দুটি হলো:
   (a) অ্যাসিটালডিহাইড বা ইথান্যাল (H3C−CHO)
   (b) অ্যাসিটিক এসিড বা ইথানয়িক এসিড (H3C−COOH)

   উক্ত যৌগগুলো শনাক্তকরণের একটি করে পরীক্ষা নিচে দেওয়া হলো:

   ১. (a) H3C−CHO শনাক্তকরণ (টলেন বিকারক পরীক্ষা):
   একটি টেস্টটিউবে ইথান্যালের নমুনার সাথে সদ্য প্রস্তুত টলেন বিকারক [এমোনিয়াযুক্ত সিলভার নাইট্রেট দ্রবণ, [Ag(NH3)2]OH] যোগ করে গরম পানির পাত্রে রেখে মৃদু উত্তপ্ত করলে টেস্টটিউবের ভেতরের গায়ে চকচকে সিলভার দর্পণ (Ag) অধঃক্ষিপ্ত হয়।
   CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → CH3COONH4 + 2Ag↓ (দর্পণ) + 3NH3 + H2O
   এ থেকে প্রমাণিত হয় যে যৌগটি ইথান্যাল।

   ২. (b) H3C−COOH শনাক্তকরণ (সোডিয়াম বাইকার্বনেট পরীক্ষা):
   একটি টেস্টটিউবে ইথানয়িক এসিডের জলীয় দ্রবণে ৫% সোডিয়াম বাইকার্বনেট (NaHCO3) দ্রবণ যোগ করলে তীব্র বুদবুদসহ বর্ণহীন ও গন্ধহীন কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO2) গ্যাস নির্গত হয়। নির্গত গ্যাসকে চুনের পানির মধ্য দিয়ে চালনা করলে তা ঘোলা হয়ে যায়।
   CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2↑
   এ পরীক্ষার মাধ্যমে ইথানয়িক এসিড শনাক্ত করা যায়।