দর্শক আয়ন কাকে বলে?
উত্তর: যেসব আয়নসমূহ জলীয় দ্রবণে উপস্থিত থাকে কিন্তু বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না, তাদেরকে দর্শক আয়ন বলে।
HSC Chemistry 2nd Paper Chapter 2: জৈব রসায়ন CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Chemistry 2nd Paper · Chapter 2: জৈব রসায়ন · সৃজনশীল
দর্শক আয়ন কাকে বলে?
উদ্দীপক
Dinajpur · 2023
উত্তর
যেসব আয়নসমূহ জলীয় দ্রবণে উপস্থিত থাকে কিন্তু বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না, তাদেরকে দর্শক আয়ন বলে।
উত্তর
তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহীকে আয়নিক পরিবাহী বলা হয়। যেসকল যৌগ বিগলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় তাদের ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আয়ন দিয়ে তড়িৎ পরিবহন করে,তাদেরকে বলা হয় তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহী। এসব যৌগসমূহ জলীয়দ্রবণে বিয়োজিত হয়ে আয়নিত হয় এবং এর ফলে সৃষ্ট আয়নসমূহের চলাচলের মাধ্যমে তড়িৎ পরিবাহিত হয়। তাই তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহীকে আয়নিক পরিবাহী বলে।
উত্তর
উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণ করলে-
বিক্রিয়াটি পূর্ণ করে পাই P ও Q যথাক্রমে বেনজিন ও টলুইন বেনজিন (P) থেকে টলুইন (Q) প্রস্তুতির বিক্রিয়ার কৌশল -
প্রথমে,
H3C-Cl + AlCl3 → H3C+ + AlCl4-
মিথাইল লুইস কার্বোনিয়াম
ক্লোরাইড এসিড আয়ন
লুইস এসিড(AlCl3), মিথাইল ক্লোরাইডের (CH3Cl) সাথে বিক্রিয়া করে কার্বোনিয়াম বা মিথাইল ক্যাটায়ন(H3C+) গঠন করে।
CH3 ইলেকট্রোফাইল হিসাবে কাজ করে।বেনজিনের ইলেকট্রন CH3+ কে আকৃষ্ট করে বলয়ের যেকোনো C এর সাথে ধনাত্মক বা জটিল গঠন করে।
শেষ ধাপে, ধনাত্মক বা জটিলটি একটি প্রোটন ত্যাগ করে এবং মিথাইল বেনজিন/ টলুইন তৈরি হয়।
বিক্রিয়াটি পূর্ণ করে পাই P ও Q যথাক্রমে বেনজিন ও টলুইন বেনজিন (P) থেকে টলুইন (Q) প্রস্তুতির বিক্রিয়ার কৌশল -
প্রথমে,
H3C-Cl + AlCl3 → H3C+ + AlCl4-
মিথাইল লুইস কার্বোনিয়াম
ক্লোরাইড এসিড আয়ন
লুইস এসিড(AlCl3), মিথাইল ক্লোরাইডের (CH3Cl) সাথে বিক্রিয়া করে কার্বোনিয়াম বা মিথাইল ক্যাটায়ন(H3C+) গঠন করে।
CH3 ইলেকট্রোফাইল হিসাবে কাজ করে।বেনজিনের ইলেকট্রন CH3+ কে আকৃষ্ট করে বলয়ের যেকোনো C এর সাথে ধনাত্মক বা জটিল গঠন করে।
শেষ ধাপে, ধনাত্মক বা জটিলটি একটি প্রোটন ত্যাগ করে এবং মিথাইল বেনজিন/ টলুইন তৈরি হয়।উত্তর
"গ" তে সম্পন্ন বিক্রিয়া থেকে পাওয়া যায়-
P, Q, R যথাক্রমে বেনজিন, টলুইন এবং নাইট্রোবেনজিন।
ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে যৌগদ্বয়ের সক্রিয়তা বিশ্লেষণ করা হলঃ
বেনজিন চক্রের সঞ্চারণশীল e- এর ঘনত্ব ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে ভূমিকা রাখে। মিথাইল বেনজিনে বেনজিনের সাথে একটি মিথাইল মূলক যুক্ত থাকে। এই মিথাইল মূলক একটি e- প্রদানকারী মূলক। এটির প্রদানকৃত e- এর ফলে বেনজিন চক্রে ইলেকট্রনের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। -CH3 এর উপস্থিতিতে অনুরণনের মাধ্যমে চক্রের অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রনের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। অর্থাৎ মিথাইলমূলক(-CH3) যুক্ত থাকায় বিকারক অর্থো এবং প্যারা অবস্থানে যুক্ত হয়।
আবার, নাইট্রোবেনজিনের ক্ষেত্রে দেখা যায়,
নাইট্রোমূলকটির ঋণাত্মক আবেশীয় ফলের কারণে বেনজিনের বলয়ের e- মেঘ নিজের দিকে টানে এবং এর ফলে বানজিন বলয়ের অণুরণন ঘটে। ফলে অর্থো এবং প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রনের ঘনত্ব হ্রাস পায়। e- এর ঘনত্ব এরূপ হ্রাসের ফলে বেনজিন বলয় কিছুটা সক্রিয়তা হারায়। মেটা অবস্থানে তুলনামূলকভাবে e- এর ঘনত্ব বেশি থাকায় ইলেকট্রোফাইল সেখানে প্রবেশ করে।
এবং
বেনজিনের ক্ষেত্রে,দেখা যায় এটিতে কোন সক্রিয়কারী বা নিষ্ক্রিয়কারী গ্রুপ নেই।
যৌগ তিনটি তুলনা করলে বুঝা যায়, টলুইনের ক্ষেত্রে সক্রিয়তা অনেক বেশি এবং নাইট্রোবেনজিনে বেনজিন বলয় নিষ্ক্রিয়কারী গ্রুপ থাকায় এটির সক্রিয়তা কম। অপরদিকে বেনজিনে কোনো সক্রিয়/ নিষ্ক্রিয়কারী গ্রুপ না থাকায় এটির সক্রিয়তা হবে টলুইন ও নাইট্রোবেনজিনের মাঝামাঝি।
সুতরাং, যৌগদ্বয়ের সক্রিয়তার ক্রমঃ
আবার, নাইট্রোবেনজিনের ক্ষেত্রে দেখা যায়,
নাইট্রোমূলকটির ঋণাত্মক আবেশীয় ফলের কারণে বেনজিনের বলয়ের e- মেঘ নিজের দিকে টানে এবং এর ফলে বানজিন বলয়ের অণুরণন ঘটে। ফলে অর্থো এবং প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রনের ঘনত্ব হ্রাস পায়। e- এর ঘনত্ব এরূপ হ্রাসের ফলে বেনজিন বলয় কিছুটা সক্রিয়তা হারায়। মেটা অবস্থানে তুলনামূলকভাবে e- এর ঘনত্ব বেশি থাকায় ইলেকট্রোফাইল সেখানে প্রবেশ করে।
এবং
বেনজিনের ক্ষেত্রে,দেখা যায় এটিতে কোন সক্রিয়কারী বা নিষ্ক্রিয়কারী গ্রুপ নেই।
যৌগ তিনটি তুলনা করলে বুঝা যায়, টলুইনের ক্ষেত্রে সক্রিয়তা অনেক বেশি এবং নাইট্রোবেনজিনে বেনজিন বলয় নিষ্ক্রিয়কারী গ্রুপ থাকায় এটির সক্রিয়তা কম। অপরদিকে বেনজিনে কোনো সক্রিয়/ নিষ্ক্রিয়কারী গ্রুপ না থাকায় এটির সক্রিয়তা হবে টলুইন ও নাইট্রোবেনজিনের মাঝামাঝি।
সুতরাং, যৌগদ্বয়ের সক্রিয়তার ক্রমঃ