BF3 কে লুইস অম্ল বলা হয় কেন?
উত্তর: অম্ল-ক্ষারক সম্পর্কিত লুইস মতবাদ অনুসারে, অম্ল হলো এমন যৌগ বা আয়ন যা অন্য ইলেকট্রনদাতা যৌগ বা গ্রুপ হতে দানকৃত ইলেকট্রন যুগল গ্রহণ করতে পারে। সাধারণত যেসব যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণুর অষ্টক অপূর্ণ থাকে সেগুলো লুইস অম্ল বা এসিড হিসেবে কাজ করে। এই মতবাদ অনুসারে BF3 একটি এসিড কেননা এর কেন্দ্রীয় পরমাণু বোরন-এর অষ্টক অপূর্ণ এবং বিক্রিয়ায় এক জোড়া ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে। যেমন NH3 ও BF3 এর বিক্রিয়ায় নাইট্রোজেন পরমাণুর মুক্ত ইলেকট্রন যুগলকে BF3 গ্রহণ করে। এজন্য BF3 একটি লুইস অম্ল। [চিত্র]
HSC Chemistry 2nd Paper Chapter 4: তড়িৎ রসায়ন CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Chemistry 2nd Paper · Chapter 4: তড়িৎ রসায়ন · সৃজনশীল
BF3 কে লুইস অম্ল বলা হয় কেন?
উদ্দীপক
' দুই কার্বনবিশিষ্ট অম্লধর্মী হাইড্রোকার্বন।
Barisal · 2017
উত্তর
হাইড্রোজেন আয়নের 1 mol L-1 ঘনমাত্রা বিশিষ্ট একটি এসিড দ্রবণে প্লাটিনীকৃত প্লাটিনাম রেখে তাতে 25 °C তাপমাত্রায় ও 1 atm চাপে বিশুদ্ধ H2 গ্যাস বুদবুদ আকারে চালনা করলে যে তড়িদদ্বার তৈরি হয় তাকে প্রমাণ হাইড্রোজেন তড়িদদ্বার বলে ।
উত্তর
অম্ল-ক্ষারক সম্পর্কিত লুইস মতবাদ অনুসারে, অম্ল হলো এমন যৌগ বা আয়ন যা অন্য ইলেকট্রনদাতা যৌগ বা গ্রুপ হতে দানকৃত ইলেকট্রন যুগল গ্রহণ করতে পারে। সাধারণত যেসব যৌগের কেন্দ্রীয় পরমাণুর অষ্টক অপূর্ণ থাকে সেগুলো লুইস অম্ল বা এসিড হিসেবে কাজ করে। এই মতবাদ অনুসারে BF3 একটি এসিড কেননা এর কেন্দ্রীয় পরমাণু বোরন-এর অষ্টক অপূর্ণ এবং বিক্রিয়ায় এক জোড়া ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে। যেমন NH3 ও BF3 এর বিক্রিয়ায় নাইট্রোজেন পরমাণুর মুক্ত ইলেকট্রন যুগলকে BF3 গ্রহণ করে। এজন্য BF3 একটি লুইস অম্ল।
উত্তর
উদ্দীপকের বিক্রিয়াটির প্রথমাংশ পূর্ণ করে পাই-
সুতরাং A যৌগটি ইথাইন এবং এটি একটি অসম্পৃক্ত যৌগ। নিচে উথাইনের অসম্পৃক্ততা সমীকরণের সাহায্যে দেখানো হলো-
১. ব্রোমিন দ্রবণ পরীক্ষা : CCl4 দ্রাবকে দ্রবীভূত লাল বর্ণের Br2 দ্রবণসহ যদি ইথাইনকে ঝাঁকানো হয় এবং লাল বর্ণ বর্ণহীন হয়ে যায় তবে ইথাইন অসম্পৃক্ত যৌগ ।
1, 1, 2, 2- টেট্রাব্রোমোইথেন (বর্ণহীন)
২. বেয়ার দ্রবণ পরীক্ষা : ক্ষারীয় পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট দ্রবর্ণের উপস্থিতিতে ইথাইন জায়মান অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে যদি KMnO4 এর গোলাপি বর্ণ দূরীভূত করতে পারে তবে ইথাইন অসম্পৃক্ত যৌগ ।
সুতরাং উপরের দুটি পরীক্ষার সাহায্যে ইথাইনের অসম্পৃক্ততা নিশ্চিত হওয়া যায় ৷
সুতরাং A যৌগটি ইথাইন এবং এটি একটি অসম্পৃক্ত যৌগ। নিচে উথাইনের অসম্পৃক্ততা সমীকরণের সাহায্যে দেখানো হলো-
১. ব্রোমিন দ্রবণ পরীক্ষা : CCl4 দ্রাবকে দ্রবীভূত লাল বর্ণের Br2 দ্রবণসহ যদি ইথাইনকে ঝাঁকানো হয় এবং লাল বর্ণ বর্ণহীন হয়ে যায় তবে ইথাইন অসম্পৃক্ত যৌগ ।
1, 1, 2, 2- টেট্রাব্রোমোইথেন (বর্ণহীন)
২. বেয়ার দ্রবণ পরীক্ষা : ক্ষারীয় পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট দ্রবর্ণের উপস্থিতিতে ইথাইন জায়মান অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে যদি KMnO4 এর গোলাপি বর্ণ দূরীভূত করতে পারে তবে ইথাইন অসম্পৃক্ত যৌগ ।
সুতরাং উপরের দুটি পরীক্ষার সাহায্যে ইথাইনের অসম্পৃক্ততা নিশ্চিত হওয়া যায় ৷উত্তর
উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি পূর্ণ করে পাই—
সুতরাং X এবং Y যৌগদ্বয় যথাক্রমে নাইট্রোবেনজিন ও টলুইন। ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে যৌগদ্বয়ের সক্রিয়তার ক্রম নিচে বিশ্লেষণ করা হলো-
উদ্দীপকের B ও C যৌগদ্বয় যথাক্রমে নাইট্রোবেনজিন (C6H5 NO2) ও টলুইন (C6H5 – CH3) [গ-থেকে পাই]। নাইট্রোবেনজিন ও টলুইনের মধ্যে টলুইন ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় অধিক সক্রিয়। নিচে তা অনুরণনসহ বিশ্লেষণ করা হলো- ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার জন্য বেনজিন চক্রে সঞ্চরণশীল ইলেকট্রনের ঘনত্ব মূলত কার্যকর ভূমিকা রাখে। টলুইনের ক্ষেত্রে দেখা যায়, বেনজিন চক্রের সাথে একটি মিথাইল মূলক যুক্ত আছে। মিথাইল মূলক ইলেকট্রন প্রদানকারী গ্রুপ হিসেবে কাজ করে। এটি ইলেকট্রন সরবরাহ করে বলে বেনজিন চক্রে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। মিথাইল' মূলকের উপস্থিতিতে অনুরণনের মাধ্যমে বেনজিন চক্রে অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় (II-IV)। এ
কারণে মিথাইল মূলক বেনজিন চক্রে উপস্থিত থাকলে আগত বিকারক অর্থো ও প্যারা অবস্থানে যুক্ত হয়।
অন্যদিকে, নাইট্রোমূলকের ঋণাত্মক আবেশীয় ফলের প্রভাবে বেনজিন বলয়ের ইলেকট্রন মেঘ নিজের দিকে টেনে নেয়। তখন বেনজিন বলয়ে অনুরণন নিম্নরূপ ঘটে। ফলে অনুরণন কাঠামো II – IV মতে অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায়। অর্থাৎ বেনজিনে বলয়টি কিছুটা নিষ্ক্রিয় হয়। তুলনামূলকভাবে মেটা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব বেশি থাকে। তাই ইলেকট্রোফাইল উক্ত স্থানে প্রবেশ করে।
সুতরাং দেখা যায় যে, টলুইনে বেনজিন বলয়ে সক্রিয়কারী গ্রুপযুক্ত থাকায় সক্রিয়তা অনেক বেশি হয় এবং নাইট্রো বেনজিনে বেনজিন বলয়ে নিষ্ক্রিয়কারী গ্রুপ যুক্ত থাকায় সক্রিয়তা কমে যায়। অর্থাৎ যৌগদ্বয়ের সক্রিয়তার ক্রম,
সুতরাং X এবং Y যৌগদ্বয় যথাক্রমে নাইট্রোবেনজিন ও টলুইন। ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে যৌগদ্বয়ের সক্রিয়তার ক্রম নিচে বিশ্লেষণ করা হলো-
উদ্দীপকের B ও C যৌগদ্বয় যথাক্রমে নাইট্রোবেনজিন (C6H5 NO2) ও টলুইন (C6H5 – CH3) [গ-থেকে পাই]। নাইট্রোবেনজিন ও টলুইনের মধ্যে টলুইন ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় অধিক সক্রিয়। নিচে তা অনুরণনসহ বিশ্লেষণ করা হলো- ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার জন্য বেনজিন চক্রে সঞ্চরণশীল ইলেকট্রনের ঘনত্ব মূলত কার্যকর ভূমিকা রাখে। টলুইনের ক্ষেত্রে দেখা যায়, বেনজিন চক্রের সাথে একটি মিথাইল মূলক যুক্ত আছে। মিথাইল মূলক ইলেকট্রন প্রদানকারী গ্রুপ হিসেবে কাজ করে। এটি ইলেকট্রন সরবরাহ করে বলে বেনজিন চক্রে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। মিথাইল' মূলকের উপস্থিতিতে অনুরণনের মাধ্যমে বেনজিন চক্রে অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় (II-IV)। এ
কারণে মিথাইল মূলক বেনজিন চক্রে উপস্থিত থাকলে আগত বিকারক অর্থো ও প্যারা অবস্থানে যুক্ত হয়।
অন্যদিকে, নাইট্রোমূলকের ঋণাত্মক আবেশীয় ফলের প্রভাবে বেনজিন বলয়ের ইলেকট্রন মেঘ নিজের দিকে টেনে নেয়। তখন বেনজিন বলয়ে অনুরণন নিম্নরূপ ঘটে। ফলে অনুরণন কাঠামো II – IV মতে অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায়। অর্থাৎ বেনজিনে বলয়টি কিছুটা নিষ্ক্রিয় হয়। তুলনামূলকভাবে মেটা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব বেশি থাকে। তাই ইলেকট্রোফাইল উক্ত স্থানে প্রবেশ করে।
সুতরাং দেখা যায় যে, টলুইনে বেনজিন বলয়ে সক্রিয়কারী গ্রুপযুক্ত থাকায় সক্রিয়তা অনেক বেশি হয় এবং নাইট্রো বেনজিনে বেনজিন বলয়ে নিষ্ক্রিয়কারী গ্রুপ যুক্ত থাকায় সক্রিয়তা কমে যায়। অর্থাৎ যৌগদ্বয়ের সক্রিয়তার ক্রম,