রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   একটি মনোস্যাকারাইডের অ্যানোমেরিক কার্বনের হাইড্রোক্সিল (-OH) গ্রুপের সাথে অপর একটি মনোস্যাকারাইডের হাইড্রোক্সিল (-OH) গ্রুপের ঘনীভবন বিক্রিয়ায় পানি অপসারিত হয়ে যে ইথার জাতীয় বন্ধন (-C-O-C-) সৃষ্টি হয়, তাকে গ্লাইকোসাইড বন্ধন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   অ্যামিনের ক্ষারকত্ব মূলত নাইট্রোজেন পরমাণুর মুক্তজোড় ইলেকট্রন প্রদানের সক্ষমতার ওপর নির্ভর করে। ইথাইল অ্যামিনে ($CH_3-CH_2-NH_2$) একটি ইলেকট্রন প্রদানকারী অ্যালকাইল গ্রুপ (ইথাইল মূলক, $+I$ প্রভাববিশিষ্ট) নাইট্রোজেন পরমাণুর সাথে যুক্ত থাকায় এটি নাইট্রোজেন পরমাণুতে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে। ফলে প্রোটন ($H^+$) গ্রহণের প্রবণতা বৃদ্ধি পায়।
   অপরদিকে, অ্যামোনিয়ায় ($NH_3$) কোনো ইলেকট্রন দানকারী গ্রুপ না থাকায় নাইট্রোজেনের ইলেকট্রন ঘনত্ব স্বাভাবিক থাকে। তাই ইথাইল অ্যামিনের মুক্তজোড় ইলেকট্রন দান করার ক্ষমতা অ্যামোনিয়া অপেক্ষা বেশি হওয়ায় ইথাইল অ্যামিন অ্যামোনিয়া অপেক্ষা অধিক ক্ষারকীয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুযায়ী:
   দুই কার্বনবিশিষ্ট অম্লীয় হাইড্রোকার্বন P হলো ইথাইন ($CH \equiv CH$)।
   $3CH \equiv CH \xrightarrow[400^{\circ}\text{C}]{\text{Fe}} C_6H_6$ (বেঞ্জিন, Q)
   $C_6H_6 + Cl_2 \xrightarrow{FeCl_3} C_6H_5Cl + HCl$
   ক্লোরোবেঞ্জিন ডাউ পদ্ধতিতে $NaOH$ এবং এসিডের উপস্থিতিতে ফেনল (S, $C_6H_5OH$) তৈরি করে। আবার, অ্যামোনিয়া ও $Cu_2O$ এর সাথে উচ্চ চাপে অ্যানিলিন (T, $C_6H_5NH_2$) উৎপন্ন করে।

   T-যৌগের (অ্যানিলিনের) ক্ষারধর্মিতা:
   অ্যানিলিনে উপস্থিত $-NH_2$ মূলকের নাইট্রোজেনের মুক্তজোড় ইলেকট্রন রেজোনেন্সের মাধ্যমে বেঞ্জিন বলয়ে কিছুটা স্থানান্তরিত হয়। তা সত্ত্বেও নাইট্রোজেনের মুক্তজোড় প্রোটন ($H^+$) গ্রহণ করতে সক্ষম হয়, ফলে অ্যানিলিন লুইস ক্ষারক এবং ব্রনস্টেড-লাউরি ক্ষারক হিসেবে আচরণ করে।

   S-যৌগের (ফেনলের) অম্লধর্মিতা:
   ফেনল জলীয় দ্রবণে প্রোটন বিমুক্ত করে ফেনোক্সাইড আয়ন গঠন করে ($C_6H_5OH \rightleftharpoons C_6H_5O^- + H^+$)। ফেনোক্সাইড আয়নটি রেজোনেন্সের মাধ্যমে অত্যন্ত স্থিতিশীলতা লাভ করে। অক্সিজেন পরমাণুর উপর ঋণাত্মক আধান পুরো বেঞ্জিন বলয়ে ছড়িয়ে পড়ে, ফলে উৎপন্ন ফেনোক্সাইড আয়ন সহজে প্রোটন পুনঃগ্রহণ করে না। এই ফেনোক্সাইড আয়নের রেজোনেন্স স্থায়িত্বের কারণে ফেনল অম্লধর্মী আচরণ করে।

   সুতরাং, মুক্তজোড় ইলেকট্রন দ্বারা প্রোটন গ্রহণের ক্ষমতার কারণে T-যৌগ ক্ষারীয় এবং সহজেই প্রোটন ত্যাগের সামর্থ্যের কারণে S-যৌগ অম্লীয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের S-যৌগটি হলো ফেনল ($C_6H_5OH$) এবং T-যৌগটি হলো অ্যানিলিন ($C_6H_5NH_2$)।

   ১. ফেনলের নাইট্রেশন (অর্থো ও প্যারা উৎপাদ গঠন):
   ফেনলের হাইড্রোক্সিল (-OH) মূলক একটি অর্থো-প্যারা নির্দেশক ও বলয় সক্রিয়কারী গ্রুপ। অক্সিজেনের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় রেজোনেন্সের মাধ্যমে বেঞ্জিন বলয়ে প্রবেশ করায় অর্থো এবং প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব মেটা অবস্থানের তুলনায় বৃদ্ধি পায়। ফলে লঘু নাইট্রিক এসিড দ্বারা নাইট্রেশন ঘটালে ইলেকট্রনাকর্ষী $NO_2^+$ মূলক অর্থো ও প্যারা অবস্থানে আক্রমণ করে অর্থো-নাইট্রোফেনল এবং প্যারা-নাইট্রোফেনলের মিশ্রণ উৎপন্ন করে।

   ২. অ্যানিলিনের নাইট্রেশন (মেটা উৎপাদ গঠন):
   অ্যানিলিনের অ্যামিনো ($-NH_2$) মূলকটিও শক্তিশালী বলয় সক্রিয়কারী ও অর্থো-প্যারা নির্দেশক। তবে নাইট্রেশন বিক্রিয়াটি তীব্র এসিডের ($HNO_3$ ও $H_2SO_4$) উপস্থিতিতে সংঘটিত হয়। শক্তিশালী অম্লীয় মাধ্যমে অ্যানিলিনের ক্ষারকীয় $-NH_2$ মূলক প্রোটন ($H^+$) গ্রহণ করে তীব্র ইলেকট্রনাকর্ষী ও নিষ্ক্রিয়কারী অ্যানিলিনিয়াম আয়নে ($-N^+H_3$) রূপান্তরিত হয়।
   অ্যানিলিনিয়াম মূলক ঋণাত্মক আবেশীয় প্রভাব ($-I$) ও রেজোনেন্সের কারণে বেঞ্জিন বলয় হতে ইলেকট্রন টেনে নেয়, বিশেষ করে অর্থো ও প্যারা অবস্থান থেকে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায়। তুলনামূলকভাবে মেটা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব বেশি থাকায় অ্যানিলিনের তীব্র এসিডীয় নাইট্রেশনে ইলেকট্রনাকর্ষী $NO_2^+$ আয়ন মূলত মেটা অবস্থানে আক্রমণ করে এবং প্রধান উৎপাদ হিসেবে মেটা-নাইট্রোঅ্যানিলিন (সাধারণত প্রায় ৪৭%) বা প্রধানত মেটা উৎপাদ গঠন করে।

   অতএব, অম্লীয় মাধ্যমে অ্যানিলিনিয়াম আয়ন গঠনের কারণে T মূলত মেটা উৎপাদ এবং ফেনলে এমন বিক্রিয়া না হওয়ায় S অর্থো ও প্যারা উৎপাদ গঠন করে।