সরকারি বিজ্ঞান কলেজ, ঢাকা ২০২৪

এইচএসসি · রসায়ন ২য় পত্র

সরকারি বিজ্ঞান কলেজ, ঢাকা ২০২৪

৮টি প্রশ্ন রয়েছে। নিচে কয়েকটি নমুনা দেখো; সব প্রশ্ন, উত্তর ও ব্যাখ্যা পেতে সাবস্ক্রাইব করো।

A গ্যাস:P=1.5atm,V=0.5L,T=25°C। B গ্যাস:P=70cmHg,V=100mL,T=25°C।
১. কার্যকরী মূলক কাকে বলে?
গ্রিগনার্ড বিকারক থেকে কীভাবে অ্যালকেন পাবে? সমীকরণসহ লিখ।
A গ্যাসটির আণবিক ভর 28 হলে পাত্রের মধ্যে বিদ্যমান গ্যাসের ভর নির্ণয় কর।
পরস্পর বিক্রিয়াহীন A ও B গ্যাস দু'টিকে 1.0 লিটার ফাঁকা পাত্রে স্থানান্তরিত করলে মিশ্রণের মোট চাপ ও A গ্যাসের চাপের মধ্যে কোন পরিবর্তন হবে কী না? বিশ্লেষণ কর ।
সমাধান ও উত্তর
(ক)
জৈব যৌগের বৈশিষ্ট্যমূলক রাসায়নিক ধর্ম ও সমগোত্রীয় শ্রেণি নির্ধারণকারী বিশেষ পরমাণু বা পরমাণুগুচ্ছ হলো কার্যকরী মূলক।
(খ)
গ্রিগনার্ড বিকারককে পানি দিয়ে বিশ্লেষণ করলে সংশ্লিষ্ট হাইড্রোকার্বন হয়: $RMgX+H_2O\rightarrow RH+Mg(OH)X$। যেমন $C_2H_5MgCl+H_2O\rightarrow C_2H_6+Mg(OH)Cl$। অ্যালকাইল R-এর ক্ষেত্রে RH অ্যালকেন।
(গ)

"A" পাত্রের, আণবিক ভর, M$\{\}_{A}$ = 28

চাপ, P = 1.5 atm

আয়তন, V = 0.5

তাপমাত্রা, 25°C = (25+273) = 298K

আমরা জানি,

$\begin{aligned} & \mathrm{PV}=\frac{\mathrm{W}}{\mathrm{M}} \mathrm{RT} \quad \therefore \omega=\frac{\mathrm{MPV}}{\mathrm{RT}} \\ & \quad \therefore \omega=\frac{28 \times 1.5 \times 0.5}{0.0821 \times 298} \mathrm{~g}=0.86 \mathrm{~g}(\mathrm{~g})\end{aligned}$
(ঘ)

চিত্রে B-এর চাপ 70 cmHg, অর্থাৎ $70/76=700/760$ atm; 700 cmHg নয়। একই 25°C-তে বিক্রিয়া বা ক্ষয় ছাড়া 1 L পাত্রে আদর্শ মিশ্রণ ধরলে $p_A=1.5\times0.5/1=0.750$ atm এবং $p_B=(70/76)\times0.100/1=0.0921053$ atm। মোট চাপ $0.8421053\approx0.8421$ atm।

A-এর নিজের চাপ প্রাথমিক 1.5 atm থেকে আংশিক চাপ 0.750 atm-এ নেমেছে; অন্য গ্যাস যোগে একই তাপমাত্রায় নির্ধারিত 1 L-এ A-এর এই আংশিক চাপ বাড়ে না। মিশ্রণের মোট চাপ A-এর আংশিক চাপের চেয়ে B-এর আংশিক চাপ পরিমাণ বেশি।
PV(উল্লম্বঅক্ষ,atm·L) বনাম P(অনুভূমিক অক্ষ,atm)লেখচিত্র। X আদর্শ গ্যাসের অনুভূমিক বিন্দু রেখা। Y প্রথমে X-এর নিচে নেমে সর্বনিম্নে পৌঁছে,তারপর উঠে X কে ছেদ করে এবং উচ্চচাপে উপরে যায়। Z প্রথম থেকেই উর্ধ্বমুখী প্রায় সরল রেখা,সব দেখানো চাপেই X ও Y-এরউপরে। কোনো সংখ্যা মান নেই।
২. রেসিমিক মিশ্রণ কী?
CH₂=CH₂ ও CH ≡ CH এর মধ্যে কোনটি অম্লধর্মী? ব্যাখ্যা কর।
Y গ্যাসের তরলীকরণ Z গ্যাস থেকে সহজতর কেন? ব্যাখ্যা কর ।
কোন শর্তে Y গ্যাস X রেখা মেনে চলে? বিশ্লেষণ কর।
সমাধান ও উত্তর
(ক)
দুটি এনানসিওমারের d সমাণু ও ℓ সমাণুর সমতুল্য মিশ্রণকে রেসিমিক মিশ্রণ বলে।
(খ)
ইথাইন $HC\equiv CH$ ইথিনের চেয়ে বেশি অম্লধর্মী। ইথাইনের H-যুক্ত কার্বন sp-সংকরিত, s-চরিত্র 50%; ইথিনে sp², প্রায় 33%। উৎপন্ন অ্যাসিটাইলাইড ঋণায়ন sp-কার্বনে ঋণাত্মক আধান তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল রাখে। তাই শক্তিশালী ক্ষারের কাছে টার্মিনাল অ্যালকাইনের প্রোটন অপসারণ তুলনামূলক সহজ। C–H বন্ধন দুর্বল বলে এই ক্রম ব্যাখ্যা করা ঠিক নয়; অভ্যন্তরীণ অ্যালকাইনে ওই টার্মিনাল H-ও থাকে না।
(গ)

চিত্রে Y-এর PV প্রথমে আদর্শ রেখার নিচে নেমেছে, আর Z-এর PV দেখানো পরিসরে ওপরে; এতে Y-তে ওই অবস্থায় আকর্ষণের আপেক্ষিক প্রভাব বেশি বলে ব্যাখ্যা করা যায়। এমন আকর্ষণ তরলীকরণে সহায়তা করতে পারে।

তবে শুধু এক তাপমাত্রার এই গুণগত PV–P রেখা থেকে Y সর্বাবস্থায় Z-এর চেয়ে সহজে তরল হবে—এমন অনন্য সিদ্ধান্ত হয় না। গ্যাসের পরিচয়, সংকট তাপমাত্রা ও উপযুক্ত চাপ দরকার। বয়েল তাপমাত্রা, সংকট তাপমাত্রা ও জুল–থমসন উল্টন তাপমাত্রা এক জিনিস নয়। চিত্র থেকে Z-এর বয়েল তাপমাত্রা ঋণাত্মক বা তরল বায়ু প্রয়োজন—কোনোটিই নিশ্চিত নয়।
(ঘ)
Y সাধারণত নিম্নচাপে এবং ঘনীভবন অঞ্চল থেকে যথেষ্ট দূরের তাপমাত্রায় X-এর আদর্শ আচরণের কাছাকাছি যায়। এক মোলের ভ্যান ডার ওয়ালস সমীকরণ $\left(P+a/V_m^2\right)(V_m-b)=RT$। $a/V_m^2\ll P$ এবং $b\ll V_m$ হলে $PV_m\approx RT$; PV–P রেখা প্রায় অনুভূমিক হয়। এটি সীমাগত আনুমানিক আচরণ, সব চাপেই হুবহু X রেখা নয়।

$\mathrm{A} \xrightarrow\{\mathrm{Pd}, \mathrm{BaSO}_4+\mathrm{H}_2\} \mathrm{~B} \xrightarrow\{\mathrm{O}_3+\mathrm{Zn}\} \mathrm{C}+\mathrm{D}+\mathrm{ZnO} ;$

A তিন কার্বনবিশিষ্ট অ্যালকাইন
৩. ব্যাপন কী?
R কে মোলার গ্যাস ধ্রুবক বলা হয় কেন?
উদ্দীপকের A ও B এর পার্থক্যসূচক পরীক্ষা সমীকরণসহ বর্ণনা কর ।
উদ্দীপকের C ও D এর মধ্যে কোনটি টলেন বিকারক ও ফেহলিং দ্রবণ পরীক্ষা দিবে? বিশ্লেষণ কর।
সমাধান ও উত্তর
(ক)
উচ্চ ঘনত্বের স্থান থেকে নিম্ন ঘনত্বের স্থানে কোনো কঠিন, তরল বা গ্যাসীয় বস্তুর অণুসমূহে কণাসমূহের স্বতঃস্ফূর্ত ও সমভাবে পরিব্যাপ্ত হওয়ার প্রকিয়াকে ব্যাপন বলে।
(খ)

আদর্শ গ্যাস সমীকরণ PV=nRt এর ধ্রুবক R কে সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক বা মোলার গ্যাস ধ্রুবক বলে। কারণ একই তাপমাত্রা ও চাপে এক মোল যেকোনো গ্যাসের মোলার আয়তন সমান হওয়ায় সব গ্যাসের বেলায় ঐ গ্যাস ধ্রুবকের মান একই হয়-

S.I. এককে 8,314 Jmol⁻¹K⁻¹

CGS এককে 8.32 × 10⁷ erg mol⁻¹K⁻¹
(গ)

A প্রোপাইন $CH_3C\equiv CH$। আংশিক বিষযুক্ত Pd/BaSO₄ অনুঘটকে নিয়ন্ত্রিত এক মোল H₂ যুতে B প্রোপিন $CH_3CH=CH_2$। A টার্মিনাল অ্যালকাইন বলে অ্যামোনীয় সিলভার বিকারকে সিলভার প্রোপাইনাইডের অধঃক্ষেপ দেয়; B দেয় না।

$CH_3C\equiv CH+[Ag(NH_3)_2]^++OH^-\rightarrow CH_3C\equiv CAg\downarrow+2NH_3+H_2O$।

সক্রিয় ধাতুর সমীকরণও ভারসাম্যযুক্তভাবে $2CH_3C\equiv CH+2Na\rightarrow2CH_3C\equiv CNa+H_2$। নির্দিষ্ট পরীক্ষার নিরাপদ পরীক্ষাগার পদ্ধতি অনুসরণ করতে হয়; অ্যাসিটাইলাইড শুকিয়ে সংরক্ষণ করা হয় না।
(ঘ)

প্রোপিনের বিজারণমূলক ওজোনোলাইসিসে ইথান্যাল $CH_3CHO$ এবং মিথান্যাল HCHO পাওয়া যায়। দুটিই অ্যালিফ্যাটিক অ্যালডিহাইড; দুটিই Tollens ও Fehling পরীক্ষা দেয়। Fehling পরীক্ষার জন্য α-H থাকা আবশ্যক নয়; উৎসের মিথান্যাল-নেতিবাচক দাবি ভুল।

Tollens-এর সাধারণ সমীকরণ $RCHO+2[Ag(NH_3)_2]^++3OH^-\rightarrow RCOO^-+2Ag+4NH_3+2H_2O$।

Fehling-এর সংক্ষিপ্ত আয়নিক রূপ $RCHO+2Cu^{2+}+5OH^-\rightarrow RCOO^-+Cu_2O\downarrow+3H_2O$। এখানে R=CH₃ বা H; যথাক্রমে অ্যাসিটেট/ফরমেট প্রাথমিক জারণ-উৎপাদ। Tollens-এ রূপা এবং Fehling-এ ইটলাল Cu₂O দেখা যায়।
$\mathrm{A}\left(\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_6\right) \xrightarrow\{\text { Conc. } \mathrm{HNO}_3+\text { Conc. } \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4\} \mathrm{~B} \xrightarrow\{\mathrm{Sn}+\mathrm{HCL}\} \mathrm{C}$
৪. SATP কী?
CFC কীভাবে ওজোনস্তর ক্ষয় করে?
উদ্দীপকের A ও B যৌগের পারস্পরিক সক্রিয়তা রেজোন্যান্সের মাধ্যমে ব্যাখ্যা কর ।
উদ্দীপকের C যৌগকে নাইট্রেশন করলে মেটা উৎপাদ পাওয়া যায়-বিশ্লেষণ কর ।
সমাধান ও উত্তর
(ক)
SATP হলো Standard Ambient Temperature and Pressure; সাধারণ রসায়ন ব্যবহারে 25°C বা 298.15 K এবং 100 kPa বা 1 bar।
(খ)

অতিবেগুনি আলোয় CFC-এর C–Cl বন্ধন সমভাঙনে ক্লোরিন রেডিক্যাল তৈরি হয়, Cl⁻ আয়ন নয়। উদাহরণ: $CF_2Cl_2\xrightarrow\{h\nu\}CF_2Cl^\bullet+Cl^\bullet$।

$Cl^\bullet+O_3\rightarrow ClO^\bullet+O_2$ এবং $ClO^\bullet+O\rightarrow Cl^\bullet+O_2$। মোট $O_3+O\rightarrow2O_2$; ক্লোরিন রেডিক্যাল পুনরুৎপন্ন হওয়ায় অনুঘটকীয়ভাবে বহু ওজোন অণু ক্ষয় করতে পারে।
(গ)
A বেনজিন ও B নাইট্রোবেনজিন। একই ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন তুলনায় A বেশি সক্রিয়। বেনজিনের π-ইলেকট্রন ছয় কার্বনে বিস্থানিকৃত। নাইট্রো গোষ্ঠী −M অনুরণন প্রভাবে বলয় থেকে ইলেকট্রন ঘনত্ব গ্রহণ করে; প্রাসঙ্গিক অনুরণন অবদানে অর্থো/প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রনঘাটতি প্রকাশ পায়। −I প্রভাবও থাকে। ফলে নাইট্রোবেনজিনে আক্রমণ ও σ-কমপ্লেক্স গঠন অপেক্ষাকৃত প্রতিকূল।
(ঘ)

Sn/HCl-এ নাইট্রোবেনজিন বিজারিত হয়ে অম্লীয় মাধ্যমে অ্যানিলিনিয়াম লবণ দেয়; মুক্ত অ্যানিলিন পেতে ক্ষারীয় workup প্রয়োজন। C-কে মুক্ত অ্যানিলিন অর্থে ধরলে, নাইট্রেশন মিশ্রণের গাঢ় অ্যাসিডে তা অনেকটাই $C_6H_5NH_3^+$-এ প্রোটনিত হয়। −NH₃⁺ বলয় নিষ্ক্রিয়কারী মেটা নির্দেশক, তাই মেটা নাইট্রো উৎপাদ উল্লেখযোগ্য হতে পারে।

তবে মুক্ত −NH₂ অর্থো/প্যারা নির্দেশক এবং সরাসরি নাইট্রেশনে প্রতিযোগী প্রক্রিয়া ও জারণে মিশ্র উৎপাদ হয়। তাই ‘শুধু মেটা’ বা নির্দিষ্ট বিশুদ্ধ মেটা উৎপাদ নিশ্চিত করা যাবে না। উৎসে workup ও উৎপাদ-বাছাইয়ের শর্ত অনুল্লিখিত থাকায় বিষয়টি চিহ্নিত রাখা হয়েছে।

সরকারি বিজ্ঞান কলেজ, ঢাকা ২০২৪ আনলক করো

এই টেস্ট পেপারটি প্রিমিয়াম প্যাকেজের অন্তর্ভুক্ত। সব বহুনির্বাচনি ও লিখিত প্রশ্ন অনুশীলন করতে সাবস্ক্রাইব করো।
প্যাকেজ দেখো লগইন