টাইট্রেশন কাকে বলে?
উত্তর: কোনো নির্দেশক ব্যবহার করে একটি জানা ঘনমাত্রার দ্রবণের সাহায্যে অপর একটি অজানা দ্রবণের ঘনমাত্রা নির্ণয়ের প্রক্রিয়াকে টাইট্রেশন বলে।
HSC Chemistry 2nd Paper Chapter 2: জৈব রসায়ন CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Chemistry 2nd Paper · Chapter 2: জৈব রসায়ন · সৃজনশীল
টাইট্রেশন কাকে বলে?
উদ্দীপক
Chittagong · 2021
উত্তর
কোনো নির্দেশক ব্যবহার করে একটি জানা ঘনমাত্রার দ্রবণের সাহায্যে অপর একটি অজানা দ্রবণের ঘনমাত্রা নির্ণয়ের প্রক্রিয়াকে টাইট্রেশন বলে।
উত্তর
কোন নমুনায় COD এর মান BOD থেকে বেশি হয়। কেননা COD প্রক্রিয়ায় সকল প্রকার জীব ভাঙনযোগ্য ও অভাঙনযোগ্য পদার্থ জারিত হয়। এর ফলে অক্সিজেনের ব্যবহার বেশি হয়। কিন্তু BOD প্রক্রিয়ায় কেবলমাত্র জীব ভাঙনযোগ্য পদার্থসমূহ জারিত হওয়ায় অক্সিজেনের ব্যবহার কম হয়। সুতরাং বলা যায়, কোনো নমুনায় BOD অপেক্ষা COD এর মান বেশি হয়।
উত্তর
উদ্দীপকে উল্লিখিত X যৌগটি মূলত বেনজিন এবং এর নাইট্রেশনে প্রাপ্ত Y যৌগটি হলো নাইট্রোবেনজিন। নিচে Y যৌগটির প্রস্তুতির কৌশল বর্ণনা করা হলো-
প্রায় -এ গাঢ় ও গাঢ় এর মিশ্রণ ও বেনজিনের বিক্রিয়ায় নাইট্রোবেনজিন উৎপন্ন হয়। এক্ষেত্রে ইলেকট্রোফাইল নাইট্রোনিয়াম ( ) আয়ন দ্বারা ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন ঘটে। এক্ষেত্রে -এ মেটা ডাইনাইট্রো বেনজিন উৎপন্ন হয়। বেনজিন বলয়স্থিত H -পরমাণুকে গাঢ় ও গাঢ় এসিড মিশ্রণ থেকে সৃষ্ট নাইট্রোমূলক দ্বারা প্রতিস্থাপনকে নাইট্রেশন বলে।
নাইট্রেশন বিক্রিয়াটি হলো ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া। তাই প্রথম ধাপে ইলেকট্রোফাইল নাইট্রোনিয়াম আয়ন গাঢ় থেকে গাঢ় এর প্রভাবে উৎপন্ন হয়; যা ২য় ধাপে বেনজিনয়েড বলয়ের ইলেকট্রন দ্বারা আকৃষ্ট হয়ে সিগমা ( ) কমপ্লেক্স গঠন করে। শেষ ধাপে নিউক্লিওফাইল বাইসালফেট আয়ন এর সংস্পর্শে --কমপ্লেক্স থেকে প্রোটন অপসারিত হয়ে উৎপাদ নাইট্রোবেনজিন সৃষ্টি হয়। যেমন,
নাইট্রেশন বিক্রিয়াটি হলো ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া। তাই প্রথম ধাপে ইলেকট্রোফাইল নাইট্রোনিয়াম আয়ন গাঢ় থেকে গাঢ় এর প্রভাবে উৎপন্ন হয়; যা ২য় ধাপে বেনজিনয়েড বলয়ের ইলেকট্রন দ্বারা আকৃষ্ট হয়ে সিগমা ( ) কমপ্লেক্স গঠন করে। শেষ ধাপে নিউক্লিওফাইল বাইসালফেট আয়ন এর সংস্পর্শে --কমপ্লেক্স থেকে প্রোটন অপসারিত হয়ে উৎপাদ নাইট্রোবেনজিন সৃষ্টি হয়। যেমন,
উত্তর
উদ্দীপকে সম্পূর্ণ বিক্রিয়াটি:
সুতরাং, X, Y ও Z যৌগগুলো যথাক্রমে- বেনজিন, নাইট্রোবেনজিন, ও অ্যানিলিন, ইলেকট্রফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে এদের সক্রিয়তার ক্রম:
অর্থো-প্যারা নির্দেশক গ্রুপগুলো বেনজিন বলয়ের ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে এবং বলয়কে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় বেনজিন অপেক্ষা অধিক সক্রিয় করে। এ কারণে, এই গ্রুপ বিশিষ্ট অ্যারোমেটিক যৌগের ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া বেনজিন অপেক্ষা দ্রুতগতিতে সম্পন্ন হয় ও কম তাপমাত্রায় ঘটে।
অ্যানিলিনের ক্ষেত্রে মূলক উপস্থিত থাকায় অ্যামিনো মূলকের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় রেজোন্যান্সের মাধ্যমে বেনজিন বলয়ে প্রবেশ করে। ফলে বেনজিনের ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। বিশেষ করে অর্থো-প্যারা অবস্থানের ইলেকট্রন ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে বেশি বৃদ্ধি পায়। অর্থাৎ, নবাগত প্রতিস্থাপক অর্থো-প্যারা অবস্থানে যুক্ত হয়। তাই মূলক অর্থো-প্যারা নির্দেশক।
মেটা নির্দেশক গ্রুপগুলো বেনজিন বলয়ের ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস করে এবং বলয়কে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় বেনজিন অপেক্ষা কিছুটা নিষ্ক্রিয় করে দেয়। এ কারণে এই গ্রুপ বিশিষ্ট অ্যারোমেটিক যৌগের ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া বেনজিন অপেক্ষা ধীর গতিতে ঘটে।
নাইট্রোবেনজিনে -NO₂ মূলক থাকায় Resonance বা অনুরণনের মাধ্যমে 2, 4 এবং 6 নং অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায় এবং তুলনামূলকভাবে মেটা অবস্থানে ইলেকট্রনের ঘনত্ব বেশি থাকে। ফলে নবাগত প্রতিস্থাপক মেটা অবস্থানে যুক্ত হয়। তাই-NO₂ মূলক মেটা নির্দেশক।
সুতরাং, X, Y ও Z যৌগগুলো যথাক্রমে- বেনজিন, নাইট্রোবেনজিন, ও অ্যানিলিন, ইলেকট্রফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে এদের সক্রিয়তার ক্রম:
অর্থো-প্যারা নির্দেশক গ্রুপগুলো বেনজিন বলয়ের ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে এবং বলয়কে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় বেনজিন অপেক্ষা অধিক সক্রিয় করে। এ কারণে, এই গ্রুপ বিশিষ্ট অ্যারোমেটিক যৌগের ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া বেনজিন অপেক্ষা দ্রুতগতিতে সম্পন্ন হয় ও কম তাপমাত্রায় ঘটে।
অ্যানিলিনের ক্ষেত্রে মূলক উপস্থিত থাকায় অ্যামিনো মূলকের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় রেজোন্যান্সের মাধ্যমে বেনজিন বলয়ে প্রবেশ করে। ফলে বেনজিনের ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। বিশেষ করে অর্থো-প্যারা অবস্থানের ইলেকট্রন ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে বেশি বৃদ্ধি পায়। অর্থাৎ, নবাগত প্রতিস্থাপক অর্থো-প্যারা অবস্থানে যুক্ত হয়। তাই মূলক অর্থো-প্যারা নির্দেশক।
মেটা নির্দেশক গ্রুপগুলো বেনজিন বলয়ের ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস করে এবং বলয়কে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় বেনজিন অপেক্ষা কিছুটা নিষ্ক্রিয় করে দেয়। এ কারণে এই গ্রুপ বিশিষ্ট অ্যারোমেটিক যৌগের ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া বেনজিন অপেক্ষা ধীর গতিতে ঘটে।
নাইট্রোবেনজিনে -NO₂ মূলক থাকায় Resonance বা অনুরণনের মাধ্যমে 2, 4 এবং 6 নং অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায় এবং তুলনামূলকভাবে মেটা অবস্থানে ইলেকট্রনের ঘনত্ব বেশি থাকে। ফলে নবাগত প্রতিস্থাপক মেটা অবস্থানে যুক্ত হয়। তাই-NO₂ মূলক মেটা নির্দেশক।