জৈৱ ৰসায়ন: কেতবোৰ মৌলিক নীতি আৰু কৌশল
নমস্কাৰ প্ৰিয় শিক্ষাৰ্থী! HSLC Guru-ত আপোনাক স্বাগতম। এই পাঠত আমি ASSEB একাদশ শ্ৰেণীৰ ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ দ্বাদশ অধ্যায় “জৈৱ ৰসায়ন: কেতবোৰ মৌলিক নীতি আৰু কৌশল”ৰ বিষয়ে বিশদভাৱে আলোচনা কৰিম। জৈৱ যৌগসমূহৰ গাঁথনি, IUPAC নামকৰণ, বিক্ৰিয়াৰ প্ৰকাৰ, ইলেকট্ৰন স্থানান্তৰ প্ৰভাৱ, বিশুদ্ধিকৰণ পদ্ধতি আৰু গুণগত-পৰিমাণাত্মক বিশ্লেষণ — এই সকলোবোৰ আজিৰ পাঠৰ মূল বিষয়।
সাৰাংশ
কাৰ্বনৰ চতুঃযোজ্যতা আৰু গাঁথনি প্ৰদৰ্শন: কাৰ্বন পৰমাণুৰ বহিৰ্কক্ষত চাৰিটা ইলেকট্ৰন থকা বাবে ই চাৰিটা সহযোজী বন্ধন গঠন কৰিব পাৰে, যাক চতুঃযোজ্যতা (tetravalency) বোলে। কাৰ্বনে sp³, sp², sp সংকৰণৰ যোগেদি ক্ৰমে চতুঃস্তলকীয়, সমতলীয় ত্ৰিভুজীয় আৰু ৰৈখিক জ্যামিতি গ্ৰহণ কৰে। শৃংখলন (catenation) ক্ষমতাৰ বাবে কাৰ্বনে দীঘল শৃংখল আৰু চক্ৰীয় গাঁথনি গঠন কৰিব পাৰে। জৈৱ যৌগৰ গাঁথনি প্ৰদৰ্শনৰ বাবে তিনিধৰণৰ সংকেত ব্যৱহাৰ কৰা হয় — Lewis (বিন্দু) সংকেত য’ত প্ৰতিটো বন্ধন ইলেকট্ৰন যোৰৰ আকাৰে দেখুউৱা হয়; Condensed সংকেত য’ত পৰমাণুসমূহ একেলগে লিখা হয় (যেনে CH₃CH₂OH); আৰু Bond-line সংকেত য’ত প্ৰতিটো ৰেখাৰ শেষ আৰু ভাঁজত কাৰ্বন পৰমাণু থাকে আৰু হাইড্ৰজেন নেদেখুউৱা হয়।
শ্ৰেণীবিভাজন আৰু IUPAC নামকৰণ: জৈৱ যৌগসমূহক মুকলি শৃংখল (acyclic/aliphatic), বদ্ধ শৃংখল (cyclic), সমচক্ৰীয় (alicyclic), এৰোমেটিক, বিষমচক্ৰীয় ইত্যাদি ভাগত ভগোৱা হয়। কাৰ্যকৰী গোট (functional group) যেনে –OH, –CHO, –COOH, –NH₂ আদিৰ ভিত্তিতো শ্ৰেণীবিভাজন কৰা হয়। IUPAC পদ্ধতিত নামত তিনিটা অংশ থাকে — উপসৰ্গ (prefix), মূল শব্দ (root word) আৰু প্ৰত্যয় (suffix)। মূল শৃংখলৰ নাম কাৰ্বন সংখ্যাৰ ওপৰত নিৰ্ভৰশীল (meth, eth, prop, but, pent ইত্যাদি)। দ্বি-বন্ধন থাকিলে -ene, ত্ৰি-বন্ধন থাকিলে -yne আৰু কাৰ্যকৰী গোটৰ বাবে নিৰ্দিষ্ট প্ৰত্যয় ব্যৱহাৰ হয়। অংকন কৰোঁতে কম সংখ্যা পোৱাকৈ লোকান্ট দিয়া হয়।
বিক্ৰিয়াৰ প্ৰকাৰ আৰু সক্ৰিয় মধ্যৱৰ্তী: জৈৱ বিক্ৰিয়া চাৰিটা প্ৰধান প্ৰকাৰৰ — প্ৰতিস্থাপন (substitution), যোগ (addition), নিৰ্গমন (elimination) আৰু পুনৰ্বিন্যাস (rearrangement)। বন্ধন বিভাজন দুধৰণৰ — সমভঙ্গ (homolytic) যাৰ ফলত মুক্ত মূলক (free radical) সৃষ্টি হয়, আৰু বিষমভঙ্গ (heterolytic) যাৰ ফলত কাৰ্বোক্যাটায়ন বা কাৰ্বানায়ন সৃষ্টি হয়। কাৰ্বোক্যাটায়ন (R⁺) ধনাত্মক আধানযুক্ত sp² সংকৰিত মধ্যৱৰ্তী, যাৰ স্থিৰতা: 3° > 2° > 1° > মেথাইল। কাৰ্বানায়ন (R⁻) ঋণাত্মক আধানযুক্ত sp³ সংকৰিত। মুক্ত মূলক বিজোৰা ইলেকট্ৰনযুক্ত নিৰপেক্ষ প্ৰজাতি। কাৰ্বিন (carbene, :CH₂) দুটা বন্ধনহীন ইলেকট্ৰনযুক্ত নিৰপেক্ষ মধ্যৱৰ্তী। নিউক্লিঅফাইল ইলেকট্ৰন দাতা (Lewis base) আৰু ইলেকট্ৰোফাইল ইলেকট্ৰন গ্ৰাহক (Lewis acid)।
ইলেকট্ৰন স্থানান্তৰ প্ৰভাৱ: আৰোহ প্ৰভাৱ (Inductive Effect, I) — σ-বন্ধনৰ মাজেদি ইলেকট্ৰনৰ স্থায়ী মেৰুকৰণ; –NO₂, –CN, –COOH, halogen আদিয়ে –I দেখুৱায়; –CH₃, –C₂H₅, –C(CH₃)₃ আদিয়ে +I দেখুৱায়। ইলেকট্ৰোমেৰিক প্ৰভাৱ (Electromeric, E) — π-বন্ধনত আক্ৰমণকাৰীৰ উপস্থিতিত হোৱা সম্পূৰ্ণ ইলেকট্ৰন স্থানান্তৰণ। অনুনাদ/মেছোমেৰিক প্ৰভাৱ (Resonance/Mesomeric, M) — সংযুগ্মিত π-পদ্ধতিত ইলেকট্ৰনৰ বিভাজন; –NH₂, –OH, –OR, –Cl আদিয়ে +M আৰু –NO₂, –CN, –COOH আদিয়ে –M দেখুৱায়। অতিসংযুজন (Hyperconjugation, “no-bond resonance”) — α-হাইড্ৰজেনৰ C–H σ-বন্ধন আৰু পাশ্ববৰ্তী খালী p-অৰ্বিটাল বা π-বন্ধনৰ মাজত হোৱা প্ৰভাৱ; ই কাৰ্বোক্যাটায়ন আৰু এলকীনৰ স্থিৰতা বৃদ্ধি কৰে।
বিশুদ্ধিকৰণ পদ্ধতি: (১) স্ফটিকীকৰণ (Crystallisation) — দ্ৰাব্যতাৰ পাৰ্থক্যৰ ভিত্তিত উত্তপ্ত দ্ৰাৱত দ্ৰৱীভূত কৰি শীতল কৰি বিশুদ্ধ স্ফটিক পোৱা যায়। (২) উৰ্ধ্বপাতন (Sublimation) — উৰ্ধ্বপাতী পদাৰ্থক (যেনে naphthalene, NH₄Cl, camphor) তাপ দি বিশুদ্ধ কৰা হয়। (৩) পাতন (Distillation) — তৰল পদাৰ্থৰ স্ফুটনাংকৰ পাৰ্থক্যৰ ভিত্তিত। (৪) আংশিক পাতন (Fractional distillation) — যেতিয়া স্ফুটনাংকৰ পাৰ্থক্য কম (পেট্ৰলিয়াম পৰিশোধন)। (৫) বাষ্প পাতন (Steam distillation) — পানীৰ সৈতে অমিশ্ৰণীয়, বাষ্পশীল পদাৰ্থ যেনে aniline, o-nitrophenolৰ বাবে। (৬) হ্ৰাসিত চাপ পাতন — গ্লিচেৰিন আদিৰ বাবে। (৭) বৰ্ণচিত্ৰণ (Chromatography) — স্থিৰ আৰু গতিশীল ফেজৰ মাজত আকৰ্ষণৰ পাৰ্থক্যৰ ভিত্তিত; TLC (Thin Layer Chromatography), Column chromatography, paper chromatography আদি।
গুণগত আৰু পৰিমাণাত্মক বিশ্লেষণ: জৈৱ যৌগত N, S, halogen পৰীক্ষাৰ বাবে Lassaigne’s test ব্যৱহাৰ কৰা হয়। যৌগটোক সোডিয়ামৰ সৈতে গলোৱা হয় যাৰ ফলত N → NaCN, S → Na₂S, X → NaX, N+S → NaSCN পোৱা যায়। তাৰ পিছত ফেৰিক ফেৰোচাইনাইড পৰীক্ষাত N থাকিলে নীলা ৰং (Prussian blue, Fe₄[Fe(CN)₆]₃) দেখা যায়। S থাকিলে sodium nitroprussideৰ সৈতে বেঙুনীয়া ৰং দিয়ে। Halogen থাকিলে AgNO₃ৰ সৈতে — Cl⁻ৰ বাবে বগা, Br⁻ৰ বাবে পাতল হালধীয়া, I⁻ৰ বাবে গাঢ় হালধীয়া অৱক্ষেপ পোৱা যায়। পৰিমাণাত্মক বিশ্লেষণ: Liebig পদ্ধতিত C আৰু H, Dumas/Kjeldahl পদ্ধতিত N, Carius পদ্ধতিত halogen আৰু S নিৰ্ণয় কৰা হয়।
Carius পদ্ধতিৰে % halogen:
$\%X = \frac{\text{atomic mass of X} \times \text{mass of AgX}}{\text{molar mass of AgX} \times \text{mass of organic substance}} \times 100$
Dumas পদ্ধতিৰে % N:
$\%N = \frac{28 \times \text{volume of N}_2 \text{ at STP}}{22400 \times \text{mass of organic substance}} \times 100$
Summary (English)
Chapter 12 introduces the foundations of organic chemistry. Carbon’s tetravalency and catenation enable an enormous variety of compounds, with sp³, sp², sp hybridisation giving tetrahedral, planar and linear geometries. Structures are shown using Lewis, condensed and bond-line representations. Compounds are classified into open-chain, alicyclic, aromatic and heterocyclic series, and by functional groups. IUPAC nomenclature uses prefix-root-suffix with locants chosen for the lowest set. Reactions fall into substitution, addition, elimination and rearrangement; bond fission can be homolytic (free radicals) or heterolytic (carbocations, carbanions). Reactive intermediates include carbocations (3°>2°>1°), carbanions, free radicals and carbenes. Electron displacement effects — inductive (+I/-I), electromeric (+E/-E), resonance/mesomeric (+M/-M) and hyperconjugation — explain stability and reactivity. Purification techniques cover crystallisation, sublimation, simple/fractional/steam/reduced-pressure distillation, and chromatography (TLC, column). Qualitative tests (Lassaigne’s) detect N, S, halogens; quantitative methods include Liebig (C, H), Dumas/Kjeldahl (N), and Carius (halogen, S).
প্ৰশ্ন-উত্তৰ (১ নম্বৰ)
প্ৰশ্ন ১: কাৰ্বনৰ যোজ্যতা কিমান?
উত্তৰ: কাৰ্বনৰ যোজ্যতা চাৰি (চতুঃযোজ্যতা)।
প্ৰশ্ন ২: Catenation কি?
উত্তৰ: একে মৌলৰ পৰমাণুৱে নিজৰ মাজত শৃংখল গঠন কৰা ক্ষমতাক catenation বোলে; কাৰ্বনৰ ই অতি বেছি।
প্ৰশ্ন ৩: IUPAC-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ কি?
উত্তৰ: International Union of Pure and Applied Chemistry।
প্ৰশ্ন ৪: Homolytic আৰু heterolytic বিভাজনৰ পাৰ্থক্য এটা লিখা।
উত্তৰ: Homolytic বিভাজনত প্ৰতি পৰমাণুৱে এটাকৈ ইলেকট্ৰন লয় (মুক্ত মূলক সৃষ্টি); heterolyticত এটা পৰমাণুৱে দুয়োটা ইলেকট্ৰন লয় (আয়ন সৃষ্টি)।
প্ৰশ্ন ৫: Nucleophile কি?
উত্তৰ: ইলেকট্ৰন যোৰ দান কৰা প্ৰজাতি; যেনে OH⁻, CN⁻, NH₃।
প্ৰশ্ন ৬: Carbocationৰ স্থিৰতাৰ ক্ৰম কি?
উত্তৰ: 3° > 2° > 1° > methyl।
প্ৰশ্ন ৭: Lassaigne পৰীক্ষা কিহৰ বাবে কৰা হয়?
উত্তৰ: জৈৱ যৌগত N, S আৰু halogenৰ উপস্থিতি নিৰ্ণয়ৰ বাবে।
প্ৰশ্ন ৮: Prussian blue ৰঙৰ ৰাসায়নিক সংকেত কি?
উত্তৰ: Fe₄[Fe(CN)₆]₃।
প্ৰশ্ন ৯: TLC-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ লিখা।
উত্তৰ: Thin Layer Chromatography।
প্ৰশ্ন ১০: Carbene কি?
উত্তৰ: দুটা বন্ধনহীন ইলেকট্ৰনযুক্ত নিৰপেক্ষ দ্বিযোজী কাৰ্বন প্ৰজাতি (যেনে :CH₂)।
প্ৰশ্ন-উত্তৰ (২-৩ নম্বৰ)
প্ৰশ্ন ১১: Inductive effect (+I আৰু –I) উদাহৰণসহ ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰ: σ-বন্ধনৰ মাজেদি হোৱা স্থায়ী ইলেকট্ৰন মেৰুকৰণক inductive effect বোলে। অধিক বৈদ্যুৎঋণাত্মক গোটে ইলেকট্ৰন আকৰ্ষণ কৰি –I প্ৰভাৱ দেখুৱায় (যেনে –NO₂, –CN, –F, –Cl, –COOH)। কম বৈদ্যুৎঋণাত্মক বা ইলেকট্ৰন-দান কৰা গোটে +I প্ৰভাৱ দেখুৱায় (যেনে –CH₃, –C₂H₅, –C(CH₃)₃)। দূৰত্ব বৃদ্ধিত ই দ্ৰুতগতিত হ্ৰাস পায় (সাধাৰণতে তৃতীয় কাৰ্বনৰ পিছত নগণ্য)।
প্ৰশ্ন ১২: Resonance আৰু resonance hybrid মানে কি?
উত্তৰ: এটা অণুক যেতিয়া এটাতকৈ অধিক Lewis গাঁথনিৰে দেখুৱাব পৰা যায় কিন্তু পৰমাণুৰ অৱস্থান একে থাকে, তেতিয়া সেইবোৰক resonance structure বোলে। প্ৰকৃত অণু এই গাঁথনিবোৰৰ এটাও নহয় বৰং সকলোৰে গড় (resonance hybrid)। যেনে বেঞ্জিনৰ দুটা Kekulé গাঁথনিৰ সংকৰ। অনুনাদে অণুৰ স্থিৰতা বৃদ্ধি কৰে আৰু শক্তি হ্ৰাস কৰে (resonance energy)।
প্ৰশ্ন ১৩: Hyperconjugation কি? ইয়াক “no-bond resonance” কিয় কোৱা হয়?
উত্তৰ: α-কাৰ্বনৰ C–H σ-বন্ধনত থকা ইলেকট্ৰন আৰু পাশ্ববৰ্তী π-বন্ধন বা খালী p-অৰ্বিটালৰ মাজত হোৱা সংস্থাপনক hyperconjugation বোলে। ইয়াত C–H বন্ধন ভাঙি যোৱাৰ দৰে দেখুউৱা হয় কিন্তু আনহাতে নতুন π-বন্ধন গঠন হয়, সেয়েহে ইয়াক “no-bond resonance” বোলে। ই কাৰ্বোক্যাটায়ন আৰু এলকীনৰ স্থিৰতা বৃদ্ধি কৰে।
প্ৰশ্ন ১৪: Steam distillation কেতিয়া ব্যৱহাৰ কৰা হয়?
উত্তৰ: যেতিয়া যৌগটো (i) পানীত অমিশ্ৰণীয়, (ii) বাষ্পশীল আৰু পানীৰ বাষ্পৰ সৈতে উৰি যাব পাৰে, (iii) উচ্চ স্ফুটনাংকত বিযুতি ঘটে — তেতিয়া steam distillation ব্যৱহাৰ কৰা হয়। যেনে aniline, o-nitrophenol, এচেঞ্চিয়াল অইল আদিৰ বিশুদ্ধিকৰণ। এই পদ্ধতিত যৌগটো ১০০°C-তকৈ কম তাপমাত্ৰাত পাতন হয়।
প্ৰশ্ন ১৫: Column chromatography কেনেকৈ কাম কৰে?
উত্তৰ: এটা কাঁচৰ স্তম্ভত সিলিকা জেল বা এলুমিনাৰ স্থিৰ ফেজ ভৰোৱা হয়। মিশ্ৰণটো ওপৰত দিয়া হয় আৰু উপযুক্ত দ্ৰাৱক (গতিশীল ফেজ/eluent) বোৱাই দিয়া হয়। বিভিন্ন উপাদানৰ স্থিৰ আৰু গতিশীল ফেজৰ প্ৰতি আকৰ্ষণৰ পাৰ্থক্যৰ বাবে সেইবোৰ পৃথক হাৰত নামি আহে আৰু পৃথকে পৃথকে সংগ্ৰহ কৰিব পাৰি।
প্ৰশ্ন ১৬: Lassaigne পৰীক্ষাত N শনাক্তকৰণৰ পদ্ধতি বৰ্ণনা কৰা।
উত্তৰ: জৈৱ যৌগটোক সোডিয়াম ধাতুৰ সৈতে গলোৱা হয় — N থাকিলে NaCN সৃষ্টি হয়। এই গলিত পদাৰ্থক পানীত দ্ৰৱীভূত কৰি ফিল্টাৰ কৰা হয় (sodium fusion extract)। ইয়াত FeSO₄ যোগ কৰি উতলোৱা হয় — Na₄[Fe(CN)₆] সৃষ্টি হয়। তাৰ পিছত গাঢ় H₂SO₄ যোগ কৰোতে Prussian blue ৰঙৰ Fe₄[Fe(CN)₆]₃ অৱক্ষেপ পোৱা যায়, যিয়ে N-ৰ উপস্থিতি প্ৰমাণ কৰে।
প্ৰশ্ন ১৭: Carbocation আৰু carbanionৰ মাজত পাৰ্থক্য লিখা।
উত্তৰ: Carbocation ধনাত্মক আধানযুক্ত (R⁺), sp² সংকৰিত, সমতলীয় আৰু খালী p-অৰ্বিটালযুক্ত; ই ইলেকট্ৰোফাইল। স্থিৰতা: 3° > 2° > 1°। Carbanion ঋণাত্মক আধানযুক্ত (R⁻), sp³ সংকৰিত, পিৰামিড আকৃতিৰ আৰু এযোৰ অসংলগ্ন ইলেকট্ৰনযুক্ত; ই নিউক্লিঅফাইল। স্থিৰতা: methyl > 1° > 2° > 3° (carbocationৰ ওলোটা)।
প্ৰশ্ন-উত্তৰ (৫-৭ নম্বৰ)
প্ৰশ্ন ১৮: জৈৱ বিক্ৰিয়াৰ চাৰি প্ৰকাৰ উদাহৰণসহ বিস্তাৰিতভাৱে ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰ: (১) প্ৰতিস্থাপন বিক্ৰিয়া (Substitution): এটা পৰমাণু বা গোটৰ স্থানত আন এটা পৰমাণু/গোটে স্থান লয়। যেনে CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl (আলোকৰ উপস্থিতিত)। ইয়াক SN1, SN2, SE আৰু SR বুলি ভাগ কৰা হয়। (২) যোগ বিক্ৰিয়া (Addition): দ্বি বা ত্ৰি-বন্ধনৰ ওপৰত পৰমাণু/গোট যোগ হয়; π-বন্ধন ভাঙি দুটা নতুন σ-বন্ধন সৃষ্টি হয়। যেনে CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br–CH₂Br। ইলেকট্ৰোফিলিক, নিউক্লিঅফিলিক আৰু মুক্ত মূলক যোগ আছে। (৩) নিৰ্গমন বিক্ৰিয়া (Elimination): দুটা পৰমাণু/গোট আঁতৰি দ্বি-বন্ধন সৃষ্টি হয়; যেনে CH₃CH₂Br → CH₂=CH₂ + HBr (alc. KOH)। E1 আৰু E2 পদ্ধতি আছে। (৪) পুনৰ্বিন্যাস বিক্ৰিয়া (Rearrangement): অণুৰ ভিতৰত পৰমাণু/গোটৰ স্থানান্তৰ ঘটে আৰু গাঁথনি সলনি হয়; যেনে n-butane ⇌ isobutane (AlCl₃ৰ উপস্থিতিত)।
প্ৰশ্ন ১৯: ইলেকট্ৰন স্থানান্তৰ প্ৰভাৱসমূহ (I, E, M, hyperconjugation) তুলনা কৰা।
উত্তৰ: (১) Inductive Effect: σ-বন্ধনৰ মাজেদি স্থায়ী, দুৰ্বল প্ৰভাৱ; যেনে Cl–CH₂–COOH-ত –I দেখুৱায় ফলত অম্লতা বাঢ়ে। (২) Electromeric Effect: π-বন্ধনত আক্ৰমণকাৰীৰ উপস্থিতিতহে দেখা যায়, অস্থায়ী, +E/–E দিশত হয়। (৩) Resonance/Mesomeric: সংযুগ্মিত π-পদ্ধতিত স্থায়ী ইলেকট্ৰন বিভাজন; –OH, –NH₂, –OR, halogen-এ +M; –NO₂, –CHO, –COOH-এ –M দেখুৱায়। ই অম্লতা/ক্ষাৰকতা আৰু বিক্ৰিয়াশীলতা নিৰ্ধাৰণ কৰে। (৪) Hyperconjugation: α-C–H σ-বন্ধন আৰু পাশ্ববৰ্তী π/p-অৰ্বিটালৰ মাজত প্ৰভাৱ; α-হাইড্ৰজেনৰ সংখ্যা যিমান অধিক, কাৰ্বোক্যাটায়ন/এলকীন সিমান স্থিৰ। যেনে (CH₃)₃C⁺-ত ৯টা α-H থাকে আৰু সেয়েহে ই অতি স্থিৰ।
প্ৰশ্ন ২০: বিভিন্ন বিশুদ্ধিকৰণ পদ্ধতিসমূহৰ নীতি আৰু উদাহৰণ লিখা।
উত্তৰ: (১) স্ফটিকীকৰণ: দ্ৰাব্যতাৰ পাৰ্থক্যৰ ভিত্তিত — উত্তপ্ত দ্ৰাৱত যৌগটো দ্ৰৱীভূত কৰি ঠাণ্ডা কৰিলে বিশুদ্ধ স্ফটিক পোৱা যায়। যেনে benzoic acid, sugar। (২) উৰ্ধ্বপাতন: তৰল অৱস্থা পাৰ নকৰাকৈ কঠিন পৰা গেছ অৱস্থালৈ যোৱা পদাৰ্থ; যেনে camphor, naphthalene, NH₄Cl, iodine। (৩) সাধাৰণ পাতন: স্ফুটনাংকৰ পাৰ্থক্য বেছি হ’লে; যেনে chloroform (61°C) আৰু aniline (184°C) পৃথকীকৰণ। (৪) আংশিক পাতন: স্ফুটনাংকৰ পাৰ্থক্য কম হ’লে fractionating column ব্যৱহাৰ; যেনে পেট্ৰলিয়াম, এচিটোন (56°C) আৰু methanol (65°C) পৃথকীকৰণ। (৫) বাষ্প পাতন: পানীত অমিশ্ৰণীয়, বাষ্পশীল যৌগ; যেনে aniline, essential oil। (৬) হ্ৰাসিত চাপ পাতন: উচ্চ স্ফুটনাংকত বিযুতি হোৱা যৌগ; যেনে glycerine, sugar শ্যাম। (৭) ডিফাৰেনচিয়েল নিষ্কাশন (Differential extraction): দুটা অমিশ্ৰণীয় দ্ৰাৱকত দ্ৰাব্যতাৰ পাৰ্থক্য। (৮) বৰ্ণচিত্ৰণ: স্থিৰ আৰু গতিশীল ফেজত আকৰ্ষণৰ পাৰ্থক্য; TLC, column, paper, gas chromatography আদি প্ৰকাৰ আছে।
প্ৰশ্ন ২১: Carius পদ্ধতিৰে halogen নিৰ্ণয় ব্যাখ্যা কৰা আৰু সূত্ৰ লিখা।
উত্তৰ: Carius পদ্ধতিত জৈৱ যৌগৰ এটা নিৰ্দিষ্ট পৰিমাণক ফিউমিং HNO₃ আৰু AgNO₃ৰ সৈতে এটা hard glass tube (Carius tube)-ত উত্তপ্ত কৰা হয়। যৌগটোৰ halogen Ag-ৰ সৈতে যুক্ত হৈ AgX (AgCl, AgBr, AgI) অৱক্ষেপ গঠন কৰে। অৱক্ষেপটোক ফিল্টাৰ কৰি ধুই-শুকুৱাই ওজন কৰা হয়। সূত্ৰ:
$\%X = \frac{\text{atomic mass of X} \times \text{mass of AgX}}{\text{molar mass of AgX} \times \text{mass of organic substance}} \times 100$
যেনে — যদি ০.১৫ গ্ৰাম জৈৱ যৌগে ০.১৪ গ্ৰাম AgCl দিয়ে, তেনেহ’লে %Cl = (35.5 × 0.14)/(143.5 × 0.15) × 100 ≈ 23.1%।
প্ৰশ্ন ২২: Dumas আৰু Kjeldahl পদ্ধতি দুটাৰ বিতং তুলনা কৰা।
উত্তৰ: Dumas পদ্ধতি: জৈৱ যৌগটোক CuO-ৰ সৈতে CO₂-ৰ পৰিৱেশত উত্তপ্ত কৰা হয়। N মুক্ত N₂ গেছলৈ পৰিণত হয় আৰু KOH দ্ৰৱত সংগ্ৰহ কৰি STP-ত আয়তন জুখা হয়।
$\%N = \frac{28 \times \text{volume of N}_2 \text{ at STP}}{22400 \times \text{mass of organic substance}} \times 100$
Kjeldahl পদ্ধতি: যৌগটোক গাঢ় H₂SO₄, K₂SO₄ আৰু CuSO₄ৰ সৈতে উত্তপ্ত কৰি N-ক (NH₄)₂SO₄-লৈ পৰিৱৰ্তন কৰা হয়। তাৰ পিছত গাঢ় NaOH-ৰ সৈতে উতলাই NH₃ গেছ মুক্ত কৰি জনা পৰিমাণৰ মান অম্লত শোষণ কৰা হয়। অতিৰিক্ত অম্ল মান ক্ষাৰৰ সৈতে titration কৰা হয়।
$\%N = \frac{1.4 \times N \times V}{\text{mass of organic substance}}$
Kjeldahl পদ্ধতি pyridine, azo, nitro যৌগৰ বাবে প্ৰযোজ্য নহয়; Dumas এই সকলোতে প্ৰযোজ্য।
প্ৰশ্ন ২৩: জৈৱ যৌগৰ শ্ৰেণীবিভাজন বিতংকৈ লিখা।
উত্তৰ: জৈৱ যৌগসমূহক প্ৰধানকৈ গাঁথনি আৰু কাৰ্যকৰী গোটৰ ভিত্তিত শ্ৰেণীবিভাজন কৰা হয়। (১) মুকলি শৃংখল (Acyclic/Open chain): এই যৌগৰ কাৰ্বন পৰমাণু বিন্যাস এক ৰৈখিক বা শাখাযুক্ত শৃংখলৰ আকাৰৰ; এনে যৌগক aliphatic বা fatty যৌগ বুলিও কোৱা হয়। যেনে CH₃CH₂CH₃ (propane), CH₃COOH (এচেটিক এচিড)। (২) চক্ৰীয় (Cyclic): ইয়াত কাৰ্বন পৰমাণু বদ্ধ চক্ৰ বা ৰিং-আকাৰে যুক্ত। এই বৰ্গক পুনৰ ভাগ কৰা হয় — (ক) সমচক্ৰীয় (Alicyclic): ৰিঙৰ সকলো পৰমাণু কাৰ্বন (যেনে cyclohexane, cyclopropane); (খ) এৰোমেটিক: বেঞ্জিন বা সংযুগ্মিত (4n+2)π ইলেকট্ৰনযুক্ত স্থিৰ চক্ৰীয় যৌগ; (গ) বিষমচক্ৰীয় (Heterocyclic): ৰিঙত কাৰ্বনৰ লগতে আন মৌল (N, O, S) উপস্থিত; যেনে pyridine, furan, thiophene। কাৰ্যকৰী গোটৰ ভিত্তিত: হাইড্ৰকাৰ্বন, এলকহল, ফিনল, ইথাৰ, এলডিহাইড, কিটোন, কাৰ্বক্সিলিক এচিড, এমিন, এমাইড, এষ্টাৰ ইত্যাদি ভাগ আছে।
প্ৰশ্ন ২৪: IUPAC নামকৰণৰ মুখ্য নিয়মসমূহ লিখা।
উত্তৰ: (১) প্ৰথমে দীঘল মুখ্য কাৰ্বন শৃংখল (parent chain) বাছনি কৰা হয় যিটোৱে প্ৰধান কাৰ্যকৰী গোটটো অন্তৰ্ভুক্ত কৰে। (২) মুখ্য শৃংখলৰ কাৰ্বনসমূহক এনেদৰে সংখ্যা দিয়া হয় যাতে কাৰ্যকৰী গোট, দ্বি-/ত্ৰি-বন্ধন আৰু শাখাই কম সংখ্যা পায় (lowest set of locants)। (৩) নামত তিনিটা অংশ — উপসৰ্গ (substituent), মূল শব্দ (root word) আৰু প্ৰত্যয় (suffix)। যেনে meth (১C), eth (২C), prop (৩C), but (৪C), pent (৫C), hex (৬C)। (৪) সংস্পৃষ্ট (saturated) হ’লে -ane, দ্বিবন্ধন থাকিলে -ene, ত্ৰিবন্ধন থাকিলে -yne। (৫) বিভিন্ন কাৰ্যকৰী গোটৰ বাবে নিৰ্দিষ্ট প্ৰত্যয় — -ol (এলকহল), -al (এলডিহাইড), -one (কিটোন), -oic acid (কাৰ্বক্সিলিক)। (৬) উপসৰ্গ অক্ষৰৰ ক্ৰমত (alphabetical) লিখা হয়। (৭) একে গোট একাধিক থাকিলে di, tri, tetra ব্যৱহাৰ হয়। উদাহৰণ: CH₃–CH(OH)–CH₃ → propan-2-ol।
প্ৰশ্ন ২৫: Liebig পদ্ধতিৰে C আৰু H নিৰ্ণয়ৰ নীতি লিখা।
উত্তৰ: এই পদ্ধতিত জৈৱ যৌগৰ এটা নিৰ্দিষ্ট ভৰৰ নমুনাক অতিৰিক্ত শুকান CuO-ৰ সৈতে শুদ্ধ অক্সিজেনৰ প্ৰবাহত উত্তপ্ত কৰা হয়। C জাৰিত হৈ CO₂ আৰু H জাৰিত হৈ H₂O হয়। CO₂-ক ওজন কৰা KOH-নলত আৰু H₂O-ক ওজন কৰা শুকান CaCl₂-নলত শোষণ কৰা হয়। ভৰ পাৰ্থক্যৰ পৰা C আৰু H-ৰ শতাংশ গণনা কৰা হয়:
$\%C = \frac{12}{44} \times \frac{\text{mass of CO}_2}{\text{mass of organic substance}} \times 100$
$\%H = \frac{2}{18} \times \frac{\text{mass of H}_2O}{\text{mass of organic substance}} \times 100$
MCQ (বিকল্পসহ প্ৰশ্ন)
১. কাৰ্বনৰ যোজ্যতা কিমান?
(a) ২ (b) ৩ (c) ৪ (d) ৫
২. তলৰ কোনটোৱে –I প্ৰভাৱ দেখুৱায়?
(a) –CH₃ (b) –NO₂ (c) –C₂H₅ (d) –C(CH₃)₃
৩. Carbocationৰ স্থিৰতাৰ ক্ৰম —
(a) 1° > 2° > 3° (b) 3° > 2° > 1° (c) methyl > 3° (d) সমান
৪. Lassaigne পৰীক্ষাত N থাকিলে কোন ৰঙৰ অৱক্ষেপ পোৱা যায়?
(a) ক’লা (b) Prussian blue (c) বগা (d) সেউজীয়া
৫. Steam distillation নিম্নলিখিতৰ কোনটোৰ বাবে ব্যৱহৃত?
(a) ethanol (b) aniline (c) sugar (d) NaCl
৬. TLC-ত স্থিৰ ফেজ হিচাপে সাধাৰণতে কি ব্যৱহাৰ হয়?
(a) Silica gel (b) NaCl (c) Iron (d) Glucose
৭. Hyperconjugationক আন কি নামেৰে কোৱা হয়?
(a) Resonance (b) No-bond resonance (c) Inductive effect (d) Tautomerism
৮. Carbene (:CH₂)-ৰ যোজ্যতা —
(a) ১ (b) ২ (c) ৩ (d) ৪
৯. Carius পদ্ধতিত কি নিৰ্ণয় কৰা হয়?
(a) C, H (b) halogen, S (c) only N (d) only O
১০. Aniline + AgNO₃ + HNO₃ পৰীক্ষাত Br⁻-ৰ বাবে কি ৰঙৰ অৱক্ষেপ পোৱা যায়?
(a) বগা (b) পাতল হালধীয়া (c) ক’লা (d) সেউজীয়া
খালী ঠাই পূৰণ কৰা
১. কাৰ্বন পৰমাণুৱে চাৰিটা সহযোজী বন্ধন গঠন কৰাক ____ বোলে। (চতুঃযোজ্যতা)
২. বদ্ধ শৃংখলৰ এৰোমেটিক যৌগৰ মৌলিক উদাহৰণ ____। (বেঞ্জিন)
৩. Mesomeric প্ৰভাৱ ____ বন্ধনত দেখা যায়। (π/সংযুগ্মিত)
৪. Naphthalene ____ পদ্ধতিৰে বিশুদ্ধ কৰা হয়। (উৰ্ধ্বপাতন)
৫. Lassaigne পৰীক্ষাত S থাকিলে sodium nitroprussideৰ সৈতে ____ ৰং দেখা যায়। (বেঙুনীয়া)
সঁচা/মিছা
১. Carbocation sp² সংকৰিত আৰু সমতলীয়। — সঁচা
২. –NH₂ গোটে –M প্ৰভাৱ দেখুৱায়। — মিছা (+M দেখুৱায়)
৩. Fractional distillation স্ফুটনাংকৰ পাৰ্থক্য কম হ’লে ব্যৱহাৰ কৰা হয়। — সঁচা
৪. Kjeldahl পদ্ধতি pyridineৰ N নিৰ্ণয়ৰ বাবে উপযোগী। — মিছা
৫. Hyperconjugationৰ ফলত এলকীনৰ স্থিৰতা বৃদ্ধি পায়। — সঁচা
শব্দাৰ্থ
| অসমীয়া শব্দ | English Term |
| চতুঃযোজ্যতা | Tetravalency |
| শৃংখলন | Catenation |
| সংকৰণ | Hybridisation |
| কাৰ্যকৰী গোট | Functional group |
| প্ৰতিস্থাপন | Substitution |
| যোগ বিক্ৰিয়া | Addition reaction |
| নিৰ্গমন | Elimination |
| পুনৰ্বিন্যাস | Rearrangement |
| সমভঙ্গ | Homolytic fission |
| বিষমভঙ্গ | Heterolytic fission |
| মুক্ত মূলক | Free radical |
| কাৰ্বোক্যাটায়ন | Carbocation |
| কাৰ্বানায়ন | Carbanion |
| কাৰ্বিন | Carbene |
| নিউক্লিঅফাইল | Nucleophile |
| ইলেকট্ৰোফাইল | Electrophile |
| আৰোহ প্ৰভাৱ | Inductive effect |
| ইলেকট্ৰোমেৰিক প্ৰভাৱ | Electromeric effect |
| অনুনাদ/মেছোমেৰিক | Resonance/Mesomeric |
| অতিসংযুজন | Hyperconjugation |
| স্ফটিকীকৰণ | Crystallisation |
| উৰ্ধ্বপাতন | Sublimation |
| পাতন | Distillation |
| আংশিক পাতন | Fractional distillation |
| বাষ্প পাতন | Steam distillation |
| বৰ্ণচিত্ৰণ | Chromatography |
| লেচেইন পৰীক্ষা | Lassaigne’s test |
| প্ৰাশিয়ান নীলা | Prussian blue |
| কেৰিয়াছ পদ্ধতি | Carius method |
| ডুমা পদ্ধতি | Dumas method |
| চিকল্ডাল পদ্ধতি | Kjeldahl method |
| লিবিগ পদ্ধতি | Liebig method |
| স্থিৰ ফেজ | Stationary phase |
| গতিশীল ফেজ | Mobile phase |
| সংযুগ্মিত পদ্ধতি | Conjugated system |
| লোকান্ট | Locant |
| উপসৰ্গ | Prefix |
| প্ৰত্যয় | Suffix |
| মূল শব্দ | Root word |
| সমচক্ৰীয় | Alicyclic |
| বিষমচক্ৰীয় | Heterocyclic |
| অনুনাদ শক্তি | Resonance energy |
| α-হাইড্ৰজেন | Alpha hydrogen |
| মেৰুকৰণ | Polarisation |
| বৈদ্যুৎঋণাত্মক | Electronegative |
অতিৰিক্ত গুৰুত্বপূৰ্ণ বিষয়সমূহ
সংকেতৰ উদাহৰণ: Ethanol-ৰ গাঁথনি — Lewis সংকেত: H–O–C(H)(H)–C(H)(H)–H য’ত প্ৰতি O আৰু C-ৰ মাজত সহযোজী যোৰ দেখুউৱা হয়। Condensed সংকেত: CH₃CH₂OH বা C₂H₅OH। Bond-line সংকেত: ৰেখাৰ এটা দিশত OH লিখা হয় আৰু কাৰ্বন/হাইড্ৰজেন স্পষ্টকৈ নেদেখুউৱা। বেঞ্জিনৰ Bond-line: ভিতৰত বৃত্তসহ ছয়বাহু। ইহঁতৰ যোগেদি জৈৱ অণুৰ ত্ৰিমাত্ৰিক জ্যামিতি, কাৰ্যকৰী গোট আৰু সংযুগ্মিত পদ্ধতি সহজে দেখুৱাব পাৰি।
সক্ৰিয় মধ্যৱৰ্তীৰ স্থিৰতাৰ ক্ৰম:
| মধ্যৱৰ্তী | স্থিৰতাৰ ক্ৰম | কাৰণ |
| Carbocation (R⁺) | 3° > 2° > 1° > methyl | +I আৰু hyperconjugation |
| Carbanion (R⁻) | methyl > 1° > 2° > 3° | +I অস্থিৰকাৰক |
| Free radical (R·) | 3° > 2° > 1° > methyl | Hyperconjugation |
| Alkene (E) | tetra > tri > di > mono | Hyperconjugation আৰু +I |
সাধাৰণ কাৰ্যকৰী গোট আৰু IUPAC প্ৰত্যয়:
| গোট | সংকেত | প্ৰত্যয় | উদাহৰণ |
| হাইড্ৰক্সিল | –OH | -ol | Methanol (CH₃OH) |
| এলডিহাইড | –CHO | -al | Ethanal (CH₃CHO) |
| কিটোন | >C=O | -one | Propanone (CH₃COCH₃) |
| কাৰ্বক্সিলিক | –COOH | -oic acid | Ethanoic acid (CH₃COOH) |
| এমিনো | –NH₂ | -amine | Methanamine (CH₃NH₂) |
| নাইট্ৰাইল | –CN | -nitrile | Ethanenitrile (CH₃CN) |
| হেলাইড | –X | halo- | Chloromethane (CH₃Cl) |
মনত ৰখা কথা:
- কাৰ্বনৰ চতুঃযোজ্যতা আৰু catenation ই হ’ল জৈৱ যৌগৰ অসংখ্য বৈচিত্ৰ্যৰ মূল কাৰণ।
- Carbocation sp² সংকৰিত আৰু সমতলীয়; carbanion sp³ সংকৰিত আৰু পিৰামিড আকৃতিৰ।
- Hyperconjugationক “Baker-Nathan effect” বা “no-bond resonance”-ও বোলা হয়।
- +I দাতা গোটে carbocation স্থিৰ আৰু carbanion অস্থিৰ কৰে।
- Lassaigne পৰীক্ষাৰ আগতে জৈৱ যৌগটো শুকান হ’ব লাগে।
- Steam distillation ১০০°C-তকৈ কম তাপত হয়, সেয়েহে তাপ-সংবেদী যৌগৰ বাবে উপযুক্ত।
- Carius পদ্ধতিত AgX অৱক্ষেপৰ ভৰৰ পৰা halogenৰ শতাংশ গণনা কৰা হয়।
- Kjeldahl পদ্ধতি pyridine, nitro, azo যৌগৰ N নিৰ্ণয়ত প্ৰযোজ্য নহয়।
সংখ্যাত্মক উদাহৰণ
উদাহৰণ ১: ০.২৪৬৮ গ্ৰাম জৈৱ যৌগ Carius পদ্ধতিৰে ০.২৩৭ গ্ৰাম AgBr দিলে। যৌগটোত %Br গণনা কৰা।
সমাধান: %Br = (80 × 0.237)/(188 × 0.2468) × 100 ≈ 40.85%। ইয়াত AgBr-ৰ মোলাৰ ভৰ ১৮৮ আৰু Br-ৰ পাৰমাণৱিক ভৰ ৮০ লোৱা হ’ল।
উদাহৰণ ২: Dumas পদ্ধতিৰে ০.৩০ গ্ৰাম জৈৱ যৌগ পৰীক্ষা কৰোতে STP-ত ৫০ ml N₂ গেছ পোৱা গ’ল। %N গণনা কৰা।
সমাধান: %N = (28 × 50)/(22400 × 0.30) × 100 ≈ 20.83%।
উদাহৰণ ৩: Liebig পদ্ধতিত ০.২০ গ্ৰাম জৈৱ যৌগে ০.৪৪ গ্ৰাম CO₂ আৰু ০.১৮ গ্ৰাম H₂O দিলে। %C আৰু %H গণনা কৰা।
সমাধান: %C = (12/44) × (0.44/0.20) × 100 = 60%। %H = (2/18) × (0.18/0.20) × 100 = 10%।
HSLC Guru-ৰ লগত শিকি থাকক — ASSEB একাদশ শ্ৰেণীৰ ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ আন আন অধ্যায়সমূহো অধ্যয়ন কৰক!