রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যৌগ গঠনের সময় কোনো মৌল যতসংখ্যক ইলেকট্রন ত্যাগ করে ধনাত্মক আধানযুক্ত হয় বা গ্রহণ করে ঋণাত্মক আধানযুক্ত হয়, সেই সংখ্যাকে ঐ মৌলের জারণ সংখ্যা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব যৌগ বা আয়ন অন্য কোনো পদার্থ থেকে এক জোড়া ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে, তাদেরকে লুইস এসিড বলে।
   BF₃ যৌগে কেন্দ্রীয় বোরন (B) পরমাণুর যোজ্যতা স্তরে ৩টি ইলেকট্রন রয়েছে, যা ৩টি ফ্লোরিন পরমাণুর সাথে ৩টি সমযোজী বন্ধন তৈরি করে মোট ৬টি ইলেকট্রন ধারণ করে। ফলে বোরনের অষ্টক অপূর্ণ থাকে। অষ্টক পূর্ণ করার তীব্র আকর্ষণে BF₃ এক জোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন যুগল সহজে গ্রহণ করতে পারে। তাই BF₃-কে লুইস এসিড বলা হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে P ও Q হলো C₅H₁₀ আণবিক সংকেতযুক্ত অ্যালকিন।
   P-এর ওজোনলাইসিসে A ও D উৎপন্ন হয়। শর্তানুসারে A হলো এক কার্বনবিশিষ্ট যৌগ, অর্থাৎ ফরমালডিহাইড (HCHO)।
   যেহেতু A ফরমালডিহাইড, তাই P হলো প্রান্তীয় দ্বিবন্ধনযুক্ত সমাণু (=CH₂)। আবার D টলেন বিকারকের সাথে বিক্রিয়া করায় এটি একটি অ্যালডিহাইড (৪ কার্বনবিশিষ্ট বিউটান্যাল, CH₃-CH₂-CH₂-CHO)।
   অতএব, অ্যালকিন P হলো পেন্টিন-১ (CH₃-CH₂-CH₂-CH=CH₂)।

   পেন্টিন-১ এর সাথে HBr এর বিক্রিয়া (মারকনিকভের নিয়ম অনুযায়ী):
   CH₃-CH₂-CH₂-CH=CH₂ + HBr ⎯→ CH₃-CH₂-CH₂-CH(Br)-CH₃ (২-ব্রোমোআইসো/২-ব্রোমো পেন্টেন)

   উৎপন্ন যৌগটি হলো ২-ব্রোমো পেন্টেন:
   CH₃-CH₂-CH₂-CH(Br)-CH₃
   এই যৌগের ২ নং কার্বন পরমাণুর সাথে চারটি ভিন্ন পরমাণু বা মূলক (-H, -Br, -CH₃, -CH₂CH₂CH₃) যুক্ত থাকায় এই কার্বনটি একটি কাইরাল বা অপ্রতিসম কার্বন কেন্দ্র (C)।

   যেহেতু যৌগটিতে কাইরাল কার্বন উপস্থিত, তাই এটি আলোক সমাণুতা (Optical Isomerism) প্রদর্শন করে, যা স্টেরিও সমাণুতার একটি রূপ। এটি পরস্পরের অ-উপরিভাপযোগ্য দর্পণ প্রতিবিম্ববিশিষ্ট দুটি রূপ— d- বা (+) রূপ এবং l- বা (-) এন্যানশিওমার হিসেবে বিরাজ করে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের তথ্য বিশ্লেষণ করে পাই:
   ১. A হলো ১ কার্বনের অ্যালডিহাইড, অর্থাৎ মিথান্যাল বা ফরমালডিহাইড (HCHO)।
   ২. সমাণু Q ওজোনলাইসিসে B ও C দেয়। B টলেন বিকারক পরীক্ষা দেয় না, অর্থাৎ B হলো একটি কিটোন। C টলেন বিকারক পরীক্ষা দেয়, অর্থাৎ C হলো অ্যালডিহাইড।
   ৫ কার্বনের অ্যালকিন যার ওজোনলাইসিসে কিটোন ও অ্যালডিহাইড হয়, তা হলো ২-মিথাইলবিউট-২-ইন [(CH₃)₂C=CH-CH₃]।
   এর ওজোনলাইসিসে উৎপন্ন হয় B = প্রোপানোন বা অ্যাসিটোন [(CH₃)₂C=O] এবং C = ইথান্যাল [CH₃-CHO]।

   সুতরাং যৌগ তিনটি হলো:
   A = HCHO (মিথান্যাল)
   B = CH₃COCH₃ (প্রোপানোন)
   C = CH₃CHO (ইথান্যাল)

   নিউক্লিওফিলিক সংযোজন বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে সক্রিয়তার ক্রম:
   সক্রিয়তার ক্রমটি হলো: A > C > B (HCHO > CH₃CHO > CH₃COCH₃)

   সক্রিয়তার ক্রমের কারণ:
   কার্বনিল কার্বনের ধনাত্মক চার্জের ঘনত্ব যত বেশি হবে এবং কার্বনিল কার্বনে স্টেরিক বাধা যত কম হবে, নিউক্লিওফাইলের আক্রমণ তত সহজে ঘটবে এবং বিক্রিয়াশীলতা বৃদ্ধি পাবে।

   ১. আবেশীয় ফল (+I effect):

   • অ্যালকাইল মূলক ধনাত্মক আবেশীয় প্রভাব (+I effect) প্রদর্শন করে কার্বনিল কার্বনে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে, ফলে কার্বনের ধনাত্মক আধান হ্রাস পায়।
   • A (HCHO)-তে কোনো অ্যালকাইল মূলক নেই, ফলে কার্বনিল কার্বনে ধনাত্মক আধানের ঘনত্ব সর্বাধিক থাকে।
   • C (CH₃CHO)-তে একটি মিথাইল মূলক রয়েছে, যা সামান্য ইলেকট্রন প্রদান করে ধনাত্মক চার্জ কমায়।
   • B [(CH₃)₂CO]-তে দুটি মিথাইল মূলক থাকায় কার্বনিল কার্বনে আংশিক ধনাত্মক চার্জের ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি হ্রাস পায়।

   ২. স্থানিক বাধার প্রভাব (Steric hindrance):

   • A যৌগে কার্বনিল কার্বনে দুটি ছোট হাইড্রোজেন পরমাণু থাকায় স্টেরিক বাধা নেই বললেই চলে, ফলে নিউক্লিওফাইল সহজে আক্রমণ করতে পারে।
   • C যৌগে একটি মিথাইল গ্রুপ মাঝারি ধরনের বাধা তৈরি করে।
   • B যৌগে দুটি বৃহদাকার মিথাইল গ্রুপ থাকায় তীব্র স্টেরিক বাধার সৃষ্টি হয়, ফলে নিউক্লিওফাইলের আক্রমণ বাধাগ্রস্ত হয়।

   অতএব, ইলেকট্রনীয় ও স্টেরিক—উভয় দিক বিবেচনা করে নিউক্লিওফিলিক সংযোজন বিক্রিয়ায় সক্রিয়তার ক্রম: A (HCHO) > C (CH₃CHO) > B (CH₃COCH₃)।