Chapter 13 — হাইড্ৰ’কাৰ্বন (Hydrocarbons)
HSLC Guru-লৈ স্বাগতম। এই পাঠত আমি ASSEB Class 11 Chemistry-ৰ ত্ৰয়োদশ অধ্যায় হাইড্ৰ’কাৰ্বন (Hydrocarbons)-ৰ সম্পূৰ্ণ অসমীয়া-মাধ্যম প্ৰশ্ন-উত্তৰ, সাৰাংশ, MCQ, খালী ঠাই পূৰণ, সত্য/অসত্য আৰু শব্দাৰ্থ পাম। হাইড্ৰ’কাৰ্বনে কেৱল কাৰ্বন আৰু হাইড্ৰ’জেনৰ পৰমাণুৰে গঠিত যৌগ; ইহঁত পেট্ৰ’লিয়াম, প্ৰাকৃতিক গেছ আৰু কয়লা-ৰ মুখ্য উপাদান।
সাৰাংশ (Assamese)
শ্ৰেণীবিভাগ: হাইড্ৰ’কাৰ্বনক প্ৰধানতঃ চাৰি ভাগত ভাগ কৰা হয় — (i) সংপৃক্ত (alkanes, CₙH₂ₙ₊₂) য’ত কেৱল একক বন্ধন থাকে; (ii) অসংপৃক্ত alkenes (CₙH₂ₙ) য’ত এটা C=C দ্বি-বন্ধন থাকে; (iii) অসংপৃক্ত alkynes (CₙH₂ₙ₋₂) য’ত এটা C≡C ত্ৰি-বন্ধন থাকে; আৰু (iv) এৰ’মেটিক হাইড্ৰ’কাৰ্বন য’ত বেঞ্জিনৰ দৰে চক্ৰীয় বিকল্প π-বন্ধন থাকে। প্ৰথম তিনিটাক একেলগে aliphatic বুলি কোৱা হয়।
Alkanes: সাধাৰণ সূত্ৰ CₙH₂ₙ₊₂; কাৰ্বন sp³ সংকৰিত, চাৰিওটা বন্ধন কোণ ≈109.5°। প্ৰস্তুতি — (a) Wurtz reaction: 2R–X + 2Na → R–R + 2NaX; (b) Kolbe-ৰ electrolysis: ছ’ডিয়াম কাৰ্ব’ক্সিলেটৰ জলীয় দ্ৰৱৰ বৈদ্যুতিক বিশ্লেষণ; (c) Decarboxylation: ছ’ডিয়াম কাৰ্ব’ক্সিলেট আৰু সোডালাইমৰ লগত উত্তাপন। ধৰ্ম — কম মৌলবিশিষ্ট alkane গেছ, মধ্যম মৌল তৰল আৰু উচ্চ মৌল কঠিন। বিক্ৰিয়া — মুক্ত-ৰেডিকেল প্ৰক্ৰিয়াৰে halogenation (initiation, propagation, termination); উচ্চ উষ্ণতাত pyrolysis (cracking) হৈ সৰু অণু সৃষ্টি হয়। ইথেনৰ গাঁথনিত C–C অক্ষৰ চাৰিওফালে ঘূৰি দুটা প্ৰান্তিক স্বৰূপ — eclipsed (অস্থিৰ) আৰু staggered (স্থিৰ) — পোৱা যায়; Newman projection-এ এই conformation দেখুৱায়।
Alkenes (CₙH₂ₙ): sp² সংকৰিত C=C। প্ৰস্তুতি — এলক’হলৰ অম্ল-উদ্দীপ্ত নিৰ্জলীকৰণ (dehydration), এলকাইল হেলাইডৰ alc. KOH-ৰ লগত dehydrohalogenation। বিক্ৰিয়া — HX-ৰ যোগ Markovnikov নিয়ম মতে (H অধিক H থকা C-ত যায়); peroxide-ৰ উপস্থিতিত HBr-ৰ যোগ anti-Markovnikov (Kharasch effect) হয়। ইথিনে polymerisation-যোগে polythene দিয়ে। ozonolysis-এ দ্বি-বন্ধনৰ স্থান নিৰ্ণয়ৰ বাবে কাৰ্বনিল যৌগ দিয়ে। Alkynes (CₙH₂ₙ₋₂): sp সংকৰিত C≡C; ত্ৰি-বন্ধনৰ H অম্লীয় (CaC₂ + H₂O → C₂H₂); ক্ষাৰ ধাতুৰ লগত acetylide গঠন; HX আৰু H₂O-ৰ যোগ।
এৰ’মেটিক: বেঞ্জিন (C₆H₆) — Kekulé-ৰ গাঁথনি অনুসৰি বিকল্প একক-দ্বি-বন্ধনৰ ছয়-সদস্যীয় চক্ৰ; প্ৰকৃততে delocalised π-cloud। Hückel-ৰ নিয়ম মতে এৰ’মেটিকতাৰ চৰ্ত — সমতলীয়, চক্ৰীয়, সম্পূৰ্ণ সংযুগ্ম আৰু $4n + 2 \pi \text{ electrons}$ ধাৰণ কৰিব লাগে (n = 0, 1, 2 …)। প্ৰস্তুতি — phenol-ক Zn ধূলিৰে উত্তাপন; sodium benzoate-ৰ decarboxylation; ethyne-ৰ ত্ৰিগুণীকৰণ। বিক্ৰিয়া — ইলেক্ট্ৰ’ফিলিক প্ৰতিস্থাপন: nitration (HNO₃/H₂SO₄), halogenation (X₂/FeX₃), sulphonation (গৰম H₂SO₄), Friedel–Crafts alkylation/acylation (RX বা RCOX/AlCl₃)। প্ৰতিস্থাপক প্ৰভাৱ — −OH, −NH₂, −R আদিয়ে o/p-নিৰ্দেশক, −NO₂, −COOH, −SO₃H আদিয়ে m-নিৰ্দেশক। বহু-নিউক্লিয়াৰ এৰ’মেটিক হাইড্ৰ’কাৰ্বন (যেনে benzpyrene)-ৰ পৰা ক্যান্সাৰৰ আশংকা থাকে।
Summary (English)
Hydrocarbons contain only C and H. They are classified as saturated alkanes (CₙH₂ₙ₊₂, sp³), unsaturated alkenes (CₙH₂ₙ, sp²) and alkynes (CₙH₂ₙ₋₂, sp), and aromatic compounds. Alkanes are prepared by Wurtz reaction, Kolbe’s electrolysis and decarboxylation; they undergo free-radical halogenation (initiation–propagation–termination) and pyrolysis. Ethane shows eclipsed and staggered conformations represented by Newman projections. Alkenes are made by dehydration of alcohols and dehydrohalogenation; they add HX following Markovnikov’s rule, but anti-Markovnikov in presence of peroxides; they polymerise and undergo ozonolysis. Alkynes have acidic terminal H, form metal acetylides and undergo addition. Benzene, the prototypical aromatic, satisfies Hückel’s $4n + 2 \pi \text{ electrons}$ rule and undergoes electrophilic substitution — nitration, halogenation, sulphonation, Friedel–Crafts alkylation and acylation. Substituents direct further substitution: activating groups are ortho/para directors while deactivating ones (except halogens) are meta directors. Polynuclear aromatic hydrocarbons such as benzpyrene are carcinogenic.
প্ৰশ্ন-উত্তৰ (Question & Answer)
১ নম্বৰৰ প্ৰশ্ন (1 mark)
প্ৰশ্ন ১: Alkane-ৰ সাধাৰণ সূত্ৰ কি?
উত্তৰ: CₙH₂ₙ₊₂।
প্ৰশ্ন ২: Alkene-ত কাৰ্বনৰ সংকৰণ কেনেকুৱা?
উত্তৰ: দ্বি-বন্ধনৰ দুয়োটা কাৰ্বন sp²-সংকৰিত।
প্ৰশ্ন ৩: Wurtz বিক্ৰিয়াত কোনটো ধাতু ব্যৱহাৰ হয়?
উত্তৰ: শুদ্ধ ছ’ডিয়াম (Na) ধাতু, শুকান ইথাৰৰ মাজত।
প্ৰশ্ন ৪: Markovnikov নিয়ম কোনটো বিক্ৰিয়াত প্ৰযোজ্য?
উত্তৰ: অসংপৃক্ত হাইড্ৰ’কাৰ্বনত অসম যোগাত্মক H–X জাতীয় বিকাৰৰ যোগৰ ক্ষেত্ৰত।
প্ৰশ্ন ৫: Hückel নিয়ম মতে এৰ’মেটিক হোৱাৰ বাবে π-ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা কিমান হ’ব লাগে?
উত্তৰ: $4n + 2 \pi \text{ electrons}$ (n = 0, 1, 2 …)।
প্ৰশ্ন ৬: বেঞ্জিনৰ আণৱিক সূত্ৰ কি?
উত্তৰ: C₆H₆।
প্ৰশ্ন ৭: Ethyne-ৰ আণৱিক সূত্ৰ লিখা।
উত্তৰ: C₂H₂; HC≡CH।
প্ৰশ্ন ৮: ইথেনৰ স্থিৰ conformation কোনটো?
উত্তৰ: Staggered conformation (নুনিকটৱৰ্তী H-পৰমাণুসমূহ)।
প্ৰশ্ন ৯: পেৰক্সাইডৰ উপস্থিতিত HBr-ৰ যোগক কি বুলি কয়?
উত্তৰ: Kharasch effect বা পেৰক্সাইড effect (anti-Markovnikov যোগ)।
প্ৰশ্ন ১০: Friedel-Crafts বিক্ৰিয়াত কোনটো অনুঘটক ব্যৱহাৰ হয়?
উত্তৰ: নিৰ্জল AlCl₃ (Lewis অম্ল)।
২–৩ নম্বৰৰ প্ৰশ্ন (2–3 marks)
প্ৰশ্ন ১: Alkane, alkene আৰু alkyne-ৰ মাজৰ পাৰ্থক্য সংক্ষেপে লিখা।
উত্তৰ: Alkane সংপৃক্ত, কেৱল C–C একক বন্ধন (CₙH₂ₙ₊₂, sp³)। Alkene-ত এটা C=C দ্বি-বন্ধন (CₙH₂ₙ, sp²)। Alkyne-ত এটা C≡C ত্ৰি-বন্ধন (CₙH₂ₙ₋₂, sp)। বিক্ৰিয়াশীলতা: alkyne > alkene > alkane।
প্ৰশ্ন ২: Wurtz বিক্ৰিয়াৰ এটা সমীকৰণ লিখি প্ৰক্ৰিয়াটো ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰ: 2CH₃Br + 2Na (শুকান ইথাৰ) → CH₃–CH₃ + 2NaBr। দুটা এলকাইল হেলাইডৰ পৰা ছ’ডিয়ামে হেল’জেন আঁতৰাই দুটা এলকাইল ৰেডিকেল সংযুক্ত কৰি উচ্চতৰ alkane উৎপন্ন কৰে। ইহঁত একে এলকাইল হেলাইডৰ পৰা সম-সংখ্যক কাৰ্বনৰ alkane পোৱাত উপযোগী।
প্ৰশ্ন ৩: Markovnikov নিয়মটো উদাহৰণসহ লিখা।
উত্তৰ: অসমভাৱে প্ৰতিস্থাপিত alkene-ত H–X জাতীয় বিকাৰক যোগ কৰিলে H অধিক সংখ্যক H থকা C-ত আৰু X কম সংখ্যক H থকা C-ত যায়। উদা: CH₃–CH=CH₂ + HBr → CH₃–CHBr–CH₃ (২-ব্ৰ’ম’প্ৰ’পেন)।
প্ৰশ্ন ৪: Eclipsed আৰু staggered conformation-ৰ পাৰ্থক্য কি?
উত্তৰ: Eclipsed-ত পিছৰ কাৰ্বনৰ H-সমূহ আগৰটোৰ H-সমূহৰ ঠিক পিছফালে থাকে; torsional strain বেছি, শক্তি বেছি। Staggered-ত H-সমূহ ৬০° কোণত পৰিৱৰ্তিত হৈ থাকে; বিকৰ্ষণ কম, শক্তি কম, সেইবাবে স্থিৰ। Newman projection-ত ইহঁত স্পষ্টকৈ দেখুৱাব পাৰি।
প্ৰশ্ন ৫: Acetylene-ৰ অম্লীয় চৰিত্ৰ ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰ: Acetylene (HC≡CH)-ৰ ত্ৰি-বন্ধনৰ কাৰ্বন sp-সংকৰিত; sp-অৰবিটেলৰ s-চৰিত্ৰ ৫০%, ফলত C–H বন্ধনৰ ইলেক্ট্ৰনযোৰ কাৰ্বনৰ ফালে আকৰ্ষিত হয় আৰু H অম্লীয় হয়। ইয়াৰ ফলত Na, NaNH₂ আদিৰ লগত প্ৰতিক্ৰিয়া কৰি sodium acetylide গঠন কৰে।
প্ৰশ্ন ৬: বেঞ্জিনৰ এৰ’মেটিক চৰিত্ৰ Hückel নিয়মৰ আধাৰত ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰ: বেঞ্জিন সমতলীয়, চক্ৰীয়, প্ৰতিটো C sp²-সংকৰিত আৰু সম্পূৰ্ণ সংযুগ্ম π-system আছে। ইয়াত ৬টা π-ইলেক্ট্ৰন আছে, যিটো $4n + 2 \pi \text{ electrons}$ (n = 1)-ৰ চৰ্ত পূৰণ কৰে। সেইবাবে বেঞ্জিন এৰ’মেটিক আৰু সাধাৰণ alkene-তকৈ বহু স্থিৰ।
৫–৭ নম্বৰৰ প্ৰশ্ন (5–7 marks)
প্ৰশ্ন ১: Alkane-ৰ halogenation-ৰ মুক্ত-ৰেডিকেল প্ৰক্ৰিয়াটো বিশদভাৱে বৰ্ণনা কৰা।
উত্তৰ: মিথেন আৰু ক্ল’ৰিনৰ মাজৰ বিক্ৰিয়া (CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl) তিনিটা স্তৰত হয়:
- (i) Initiation: পোহৰ বা তাপৰ পৰা শক্তি লৈ Cl₂ → 2Cl• (homolysis)।
- (ii) Propagation: Cl• + CH₄ → CH₃• + HCl; CH₃• + Cl₂ → CH₃Cl + Cl•। এই দুটা ধাপ পুনৰাবৃত্তি হৈ শৃংখল গঢ়ে।
- (iii) Termination: Cl• + Cl• → Cl₂; CH₃• + Cl• → CH₃Cl; CH₃• + CH₃• → C₂H₆। শৃংখল ভাঙি যায়।
অধিক Cl₂-ৰ লগত পুনৰ পুনৰ প্ৰতিস্থাপন হৈ CH₂Cl₂, CHCl₃, CCl₄ পোৱা যায়।
প্ৰশ্ন ২: Alkene-ৰ তিনিটা গুৰুত্বপূৰ্ণ যোগাত্মক বিক্ৰিয়া উদাহৰণসহ আলোচনা কৰা।
উত্তৰ: (a) HX-ৰ যোগ (Markovnikov): CH₃CH=CH₂ + HBr → CH₃CHBrCH₃; কাৰ্ব’কেচন স্থিৰতাৰ ভিত্তিত H অধিক H থকা কাৰ্বনত যায়। (b) Peroxide effect (anti-Markovnikov): পেৰক্সাইডৰ উপস্থিতিত CH₃CH=CH₂ + HBr → CH₃CH₂CH₂Br (১-ব্ৰ’ম’প্ৰ’পেন), কেৱল HBr-ৰ ক্ষেত্ৰতহে দেখা যায়, মুক্ত-ৰেডিকেল ব্যৱস্থাত। (c) Ozonolysis: alkene + O₃ → ozonide; Zn/H₂O-ৰ লগত বিচ্ছিন্ন কৰিলে দুটা কাৰ্বনিল যৌগ পোৱা যায় — ই দ্বি-বন্ধনৰ স্থান নিৰ্ণয়ত উপযোগী।
প্ৰশ্ন ৩: বেঞ্জিনৰ ইলেক্ট্ৰ’ফিলিক প্ৰতিস্থাপন বিক্ৰিয়াসমূহ সংক্ষেপে লিখা।
উত্তৰ: বেঞ্জিনৰ π-cloud-এ ইলেক্ট্ৰ’ফাইলক আকৰ্ষণ কৰে আৰু এৰ’মেটিকতা ৰক্ষা ৰাখি প্ৰতিস্থাপন হয়।
- Nitration: C₆H₆ + HNO₃ (গাঢ় H₂SO₄, ৫০–৬০°C) → C₆H₅NO₂ + H₂O। ইলেক্ট্ৰ’ফাইল NO₂⁺।
- Halogenation: C₆H₆ + Cl₂ (FeCl₃) → C₆H₅Cl + HCl। ইলেক্ট্ৰ’ফাইল Cl⁺।
- Sulphonation: C₆H₆ + গৰম গাঢ় H₂SO₄ (বা oleum) → C₆H₅SO₃H + H₂O। ইলেক্ট্ৰ’ফাইল SO₃ বা SO₃H⁺।
- Friedel–Crafts alkylation: C₆H₆ + RX (নিৰ্জল AlCl₃) → C₆H₅R + HX।
- Friedel–Crafts acylation: C₆H₆ + RCOX (AlCl₃) → C₆H₅COR + HX।
প্ৰশ্ন ৪: বেঞ্জিনৰ প্ৰতিস্থাপকৰ নিৰ্দেশক প্ৰভাৱ আৰু তাৰ গুৰুত্ব আলোচনা কৰা।
উত্তৰ: Mono-প্ৰতিস্থাপিত বেঞ্জিনত নতুন গোটটো কোন অৱস্থানত (ortho, meta, para) প্ৰৱেশ কৰিব সেয়া পূৰ্বৰ গোটটোৰ স্বভাৱে ঠিক কৰে। (i) O/p-নিৰ্দেশক (activating): −OH, −NH₂, −OR, −R, −NHR ইত্যাদি; ইহঁতে ৰিং-ত ইলেক্ট্ৰন প্ৰদান কৰি ortho/para-অৱস্থানৰ ইলেক্ট্ৰন ঘনত্ব বঢ়াই দিয়ে। (ii) M-নিৰ্দেশক (deactivating): −NO₂, −COOH, −SO₃H, −CN, −CHO ইত্যাদি; ইহঁতে ৰিং-ৰ পৰা ইলেক্ট্ৰন আঁতৰাই o/p-অৱস্থান বেছি দুৰ্বল কৰে। (iii) Halogen (−Cl, −Br) deactivating কিন্তু o/p-নিৰ্দেশক — কাৰণ negative inductive আৰু positive resonance দুয়োটাই কাম কৰে। নিৰ্দেশক প্ৰভাৱে ঔষধ আৰু ৰং প্ৰস্তুতিত নিৰ্দিষ্ট সমাণু প্ৰাপ্তিৰ সহায় কৰে।
প্ৰশ্ন ৫: বহু-নিউক্লিয়াৰ এৰ’মেটিক হাইড্ৰ’কাৰ্বন (PAH)-ৰ স্বাস্থ্যজনিত প্ৰভাৱ আলোচনা কৰা।
উত্তৰ: Naphthalene, anthracene, phenanthrene আদি দুটা বা ততোধিক যুগ্ম বেঞ্জিন ৰিং থকা যৌগক PAH বুলি কোৱা হয়। 1,2-benzpyrene, 1,2-benzanthracene আদি কেইটামান PAH জৈৱিক কোষৰ DNA-ৰ লগত যুক্ত হৈ ক্যান্সাৰ সৃষ্টি কৰিব পাৰে — ইহঁত ক্যাৰ্চিন’জেনিক। চিগাৰেটৰ ধোঁৱা, পোৰা মাংস, কয়লা-আলকাতৰা, যানবাহনৰ নিৰ্গত গেছ আদিৰ পৰা ইহঁত পৰিৱেশলৈ আহে। সেইবাবে কয়লা-আলকাতৰাৰ শ্ৰমিকসকলৰ মাজত ছালৰ ক্যান্সাৰ অধিক দেখা যায়। প্ৰদূষণ নিয়ন্ত্ৰণ আৰু নিৰাপদ ৰন্ধন-পদ্ধতিয়ে এই বিপদ হ্ৰাস কৰে।
প্ৰশ্ন ৬: Methane, ethene আৰু ethyne-ৰ গাঁথনি, সংকৰণ আৰু বন্ধন কোণ এটা টেবুলত দেখুৱাওক।
উত্তৰ: তলৰ টেবুলে তিনিওৰে গাঁথনিগত পাৰ্থক্য সাৰাংশ কৰে।
| যৌগ | সংকৰণ | বন্ধন কোণ | আকৃতি | C–C দৈৰ্ঘ্য (Å) |
|---|---|---|---|---|
| Methane (CH₄) | sp³ | ১০৯.৫° | চতুষ্ফলকীয় | — |
| Ethene (C₂H₄) | sp² | ১২০° | সমতলীয় ত্ৰিভুজীয় | ১.৩৪ |
| Ethyne (C₂H₂) | sp | ১৮০° | ৰৈখিক | ১.২০ |
| Benzene (C₆H₆) | sp² | ১২০° | ষড়ভুজীয় সমতলীয় | ১.৩৯ |
প্ৰশ্ন ৭: Cracking (পাইৰ’লিচিচ) কি? ইয়াৰ গুৰুত্ব লিখা।
উত্তৰ: উচ্চ আণৱিক ভাৰৰ alkane-ক উচ্চ উষ্ণতাত (৪৭৫–৬৫০°C) অনুঘটকৰ উপস্থিতিত (যেনে SiO₂–Al₂O₃) সৰু আণৱিক ভাৰৰ alkane, alkene আৰু H₂-লৈ বিচ্ছিন্ন কৰাটোৱেই cracking। উদা: C₆H₁₄ → C₂H₄ + C₄H₁₀। গুৰুত্ব — পেট্ৰ’লৰ মান বৃদ্ধি, ইথিন/প্ৰ’পিনৰ দৰে শিল্প-গুৰুত্বপূৰ্ণ alkene উৎপাদন আৰু H₂ গেছ পোৱাত সহায়ক।
MCQ (বহু-নিৰ্বাচনী প্ৰশ্ন)
১. Alkane-ৰ সাধাৰণ সূত্ৰ —
(a) CₙH₂ₙ (b) CₙH₂ₙ₊₂ (c) CₙH₂ₙ₋₂ (d) CₙH₂ₙ₋₆
উত্তৰ: (b) CₙH₂ₙ₊₂।
২. বেঞ্জিনত π-ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা —
(a) 2 (b) 4 (c) 6 (d) 8
উত্তৰ: (c) 6।
৩. Wurtz বিক্ৰিয়াত ব্যৱহৃত হোৱা ধাতু —
(a) Mg (b) Na (c) Zn (d) Fe
উত্তৰ: (b) Na।
৪. Markovnikov নিয়মৰ বিপৰীত ফল কোনটোৱে দিয়ে?
(a) HCl (b) HBr + পেৰক্সাইড (c) H₂O + H⁺ (d) H₂/Ni
উত্তৰ: (b) HBr + পেৰক্সাইড।
৫. Acetylene-ৰ কাৰ্বনৰ সংকৰণ —
(a) sp³ (b) sp² (c) sp (d) sp³d
উত্তৰ: (c) sp।
৬. Friedel–Crafts বিক্ৰিয়াৰ অনুঘটক —
(a) FeCl₃ (b) AlCl₃ (c) ZnCl₂ (d) CuCl
উত্তৰ: (b) AlCl₃।
৭. ইথেনৰ স্থিৰ conformation —
(a) eclipsed (b) staggered (c) gauche (d) twist
উত্তৰ: (b) staggered।
৮. তলৰ কোনটো m-নিৰ্দেশক?
(a) −OH (b) −NH₂ (c) −NO₂ (d) −CH₃
উত্তৰ: (c) −NO₂।
৯. Calcium carbide জলৰ লগত বিক্ৰিয়া কৰি দিয়ে —
(a) ethane (b) ethene (c) ethyne (d) methane
উত্তৰ: (c) ethyne।
১০. Hückel নিয়মৰ গাণিতিক ৰূপ —
(a) 2n+2 (b) 4n (c) $4n + 2 \pi \text{ electrons}$ (d) 4n−2
উত্তৰ: (c) $4n + 2 \pi \text{ electrons}$।
খালী ঠাই পূৰণ কৰা (Fill in the blanks)
১. Alkene-ৰ সাধাৰণ সূত্ৰ ______। উত্তৰ: CₙH₂ₙ।
২. বেঞ্জিনৰ গাঁথনি প্ৰথম প্ৰদান কৰিছিল ______-এ। উত্তৰ: Kekulé।
৩. ছ’ডিয়াম এচিটেট আৰু সোডালাইম উত্তাপন কৰিলে পোৱা যায় ______। উত্তৰ: মিথেন (CH₄)।
৪. Alkyne-ৰ ত্ৰি-বন্ধনৰ কাৰ্বনৰ সংকৰণ ______। উত্তৰ: sp।
৫. Ethene-ৰ polymerisation-ৰ পৰা পোৱা যায় ______। উত্তৰ: polythene।
সত্য / অসত্য (True / False)
১. Alkane-সমূহ অসংপৃক্ত হাইড্ৰ’কাৰ্বন। উত্তৰ: অসত্য।
২. বেঞ্জিনে ইলেক্ট্ৰ’ফিলিক প্ৰতিস্থাপন বিক্ৰিয়া দিয়ে। উত্তৰ: সত্য।
৩. পেৰক্সাইডৰ উপস্থিতিত HCl-এ alkene-ৰ লগত anti-Markovnikov যোগ দিয়ে। উত্তৰ: অসত্য (কেৱল HBr-ৰ ক্ষেত্ৰত)।
৪. Hückel-ৰ নিয়ম মতে এৰ’মেটিক যৌগৰ π-ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা $4n + 2 \pi \text{ electrons}$। উত্তৰ: সত্য।
৫. Acetylene-ৰ অম্লীয় H sodium-ৰ লগত প্ৰতিক্ৰিয়া কৰি sodium acetylide গঠন কৰে। উত্তৰ: সত্য।
শব্দাৰ্থ (Glossary)
| অসমীয়া শব্দ | English Term | সংজ্ঞা |
|---|---|---|
| সংপৃক্ত হাইড্ৰ’কাৰ্বন | Saturated hydrocarbon | কেৱল একক C–C বন্ধন থকা হাইড্ৰ’কাৰ্বন (alkane)। |
| অসংপৃক্ত হাইড্ৰ’কাৰ্বন | Unsaturated hydrocarbon | C=C বা C≡C বন্ধন থকা যৌগ (alkene/alkyne)। |
| এৰ’মেটিক | Aromatic | সমতলীয়, চক্ৰীয়, $4n + 2 \pi \text{ electrons}$ থকা সংযুগ্ম যৌগ। |
| মুক্ত ৰেডিকেল | Free radical | অযুগ্ম ইলেক্ট্ৰন থকা প্ৰজাতি; halogenation-ৰ মধ্যৱৰ্তী। |
| Conformation | Conformation | একক বন্ধনৰ চাৰিও ফালে ঘূৰাৰ ফলত পোৱা স্বৰূপ। |
| Newman প্ৰক্ষেপণ | Newman projection | C–C বন্ধনৰ অক্ষৰ পৰা চাই অংকন কৰা গাঁথনিচিত্ৰ। |
| Markovnikov নিয়ম | Markovnikov’s rule | H–X-ৰ যোগত H অধিক H থকা C-ত যোৱাৰ নিয়ম। |
| Anti-Markovnikov | Peroxide effect | পেৰক্সাইডৰ উপস্থিতিত HBr-ৰ বিপৰীত মুখী যোগ। |
| Polymerisation | Polymerisation | একক যৌগ একে লগে যুক্ত হৈ বৃহৎ অণু গঠন কৰা। |
| Ozonolysis | Ozonolysis | O₃-ৰ লগত alkene-ৰ বিচ্ছেদৰ পৰা কাৰ্বনিল প্ৰাপ্তি। |
| Friedel-Crafts | Friedel–Crafts reaction | AlCl₃-ৰ উপস্থিতিত বেঞ্জিনত alkyl/acyl গোট প্ৰৱেশ। |
| Hückel নিয়ম | Hückel’s rule | এৰ’মেটিকতাৰ চৰ্ত — $4n + 2 \pi \text{ electrons}$। |
| Decarboxylation | Decarboxylation | কাৰ্ব’ক্সিল গোটৰ পৰা CO₂ আঁতৰোৱা প্ৰক্ৰিয়া। |
| Pyrolysis | Pyrolysis / Cracking | উচ্চ উষ্ণতাত alkane বিচ্ছিন্ন হৈ সৰু অণু সৃষ্টি। |
| PAH | Polynuclear aromatic hydrocarbon | বহু সংযুক্ত বেঞ্জিন ৰিং থকা যৌগ; অনেক ক্যাৰ্চিন’জেনিক। |
অতিৰিক্ত গুৰুত্বপূৰ্ণ বিষয় (Important Additional Topics)
(ক) Alkane-ৰ ধৰ্ম আৰু ব্যৱহাৰ
Alkane-সমূহ ৰং-গন্ধহীন; পানীত অদ্ৰৱণীয় কিন্তু জৈৱ দ্ৰাৱকত দ্ৰৱণীয়। মৌলৰ সংখ্যা যিমানে বঢ়িব গলনাংক আৰু স্ফুটনাংক সিমানে বাঢ়ে। প্ৰথম চাৰিটা alkane (C₁–C₄) গেছ, C₅–C₁₇ তৰল আৰু C₁₈ পৰা ওপৰৰ alkane কঠিন অৱস্থাত পোৱা যায়। ইহঁত মৃদু বিক্ৰিয়াশীল হোৱাৰ বাবে paraffins (parum affinis = কম আকৰ্ষণ) বুলিও কোৱা হয়। Alkane-ৰ সম্পূৰ্ণ দহনৰ পৰা CO₂, H₂O আৰু প্ৰচুৰ তাপ পোৱা যায়, সেইবাবে ই উৎকৃষ্ট জ্বালানী। CNG (compressed natural gas), LPG, পেট্ৰ’ল, ডিজেল, কেৰাচিন আদি সকলো alkane মিশ্ৰণ। উদ্যোগত H₂ আৰু কাৰ্বন ব্লেক প্ৰস্তুতিত পাইৰ’লাইছিছ ব্যৱহৃত হয়।
(খ) Alkene-ৰ গুৰুত্বপূৰ্ণ বিক্ৰিয়া
- Hydrogenation: CH₂=CH₂ + H₂ (Ni/Pt/Pd, ২৫০–৩০০°C) → CH₃–CH₃। উদ্যোগত vegetable oil-ক হাইড্ৰ’জিনেট কৰি vanaspati ghee প্ৰস্তুত কৰা হয়।
- Halogenation: CH₂=CH₂ + Br₂ (CCl₄ত) → CH₂Br–CH₂Br (১,২-ডাইব্ৰ’ম’ইথেন)। ব্ৰ’মিনৰ ৰঙা-মুগা ৰং বিবৰ্ণ হোৱাটো অসংপৃক্ততাৰ পৰীক্ষা।
- H₂SO₄ যোগ: CH₂=CH₂ + H₂SO₄ → CH₃CH₂OSO₃H (alkyl hydrogen sulphate); পানীৰ লগত উত্তাপন কৰিলে এলক’হল পোৱা যায়।
- Hydration: অম্ল-অনুঘটকৰ উপস্থিতিত alkene-ত পানী যোগ হৈ এলক’হল গঠিত হয় — Markovnikov অনুসৰি।
- KMnO₄ অক্সিডেচন: ক্ষীণ ক্ষাৰীয় ঠাণ্ডা KMnO₄ (Baeyer reagent)-ৰ গোলাপী ৰং বিবৰ্ণ হৈ vicinal diol দিয়ে — এয়াও অসংপৃক্ততাৰ পৰীক্ষা।
- Polymerisation: nCH₂=CH₂ → (–CH₂–CH₂–)ₙ (polythene)। তেনেদৰে propene-ৰ পৰা polypropylene পোৱা যায়।
(গ) Alkyne-ৰ প্ৰস্তুতি আৰু বিক্ৰিয়া
- Calcium carbide-ৰ পৰা: CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂ (acetylene)।
- Vicinal dihalide-ৰ পৰা: CH₂Br–CH₂Br + 2KOH (alc.) → CH≡CH + 2KBr + 2H₂O।
- HX-ৰ যোগ: HC≡CH + HBr → CH₂=CHBr (vinyl bromide); দ্বিতীয় HBr → CH₃–CHBr₂ (Markovnikov মতে gem-dihalide)।
- Hydration: HC≡CH + H₂O (HgSO₄/H₂SO₄, ৬০°C) → CH₃CHO (acetaldehyde) — শিল্পত গুৰুত্বপূৰ্ণ।
- অম্লীয় H-ৰ বিক্ৰিয়া: HC≡CH + Na → HC≡C⁻Na⁺ + ½H₂; ammoniacal AgNO₃-ৰ লগত বগা avalanche (Ag–C≡C–Ag); ammoniacal Cu₂Cl₂-ৰ লগত ৰঙা-মুগা avalanche। এয়া ত্ৰি-বন্ধনৰ প্ৰান্তিক H-ৰ অনন্য পৰীক্ষা।
- Polymerisation: ৩টা acetylene-ৰ পৰা ৰঙা-গৰম তামনলত benzene পোৱা যায়।
(ঘ) বেঞ্জিনৰ গাঁথনি — Kekulé আৰু Resonance
Kekulé-এ ১৮৬৫ চনত বেঞ্জিনক ছয়-সদস্যীয় চক্ৰীয় গাঁথনি বুলি ব্যাখ্যা কৰিছিল য’ত একক আৰু দ্বি-বন্ধন বিকল্প ৰূপত থাকে। কিন্তু পৰীক্ষাৰে দেখা গৈছে বেঞ্জিনৰ সকলো C–C বন্ধনৰ দৈৰ্ঘ্য সমান (১.৩৯ Å) — একক বন্ধন (১.৫৪ Å) আৰু দ্বি-বন্ধন (১.৩৪ Å)-ৰ মধ্যৱৰ্তী। সেইবাবে বেঞ্জিনৰ প্ৰকৃত গাঁথনি দুটা Kekulé গাঁথনিৰ resonance hybrid; ৬টা π-ইলেক্ট্ৰন সমগ্ৰ ৰিংত delocalised হৈ থাকে। ইয়াকে বৃত্তেৰে চিহ্নিত কৰা হয়। এই delocalisation-ৰ বাবে ই অতিৰিক্ত স্থিৰতা (resonance energy ≈ ১৫০ kJ/mol) লাভ কৰে।
(ঙ) ইলেক্ট্ৰ’ফিলিক প্ৰতিস্থাপনৰ সাধাৰণ পদক্ৰম
- (i) ইলেক্ট্ৰ’ফাইল (E⁺) সৃষ্টি — যেনে nitration-ত HNO₃ + 2H₂SO₄ → NO₂⁺ + H₃O⁺ + 2HSO₄⁻।
- (ii) E⁺ বেঞ্জিনৰ π-cloud-ৰ লগত মিলি অস্থিৰ arenium ion (sigma complex) গঠন কৰে।
- (iii) Arenium ion-এ এটা H⁺ হেৰুৱাই এৰ’মেটিকতা ফিৰাই পায়।
(চ) প্ৰাকৃতিক উৎস
হাইড্ৰ’কাৰ্বনৰ মুখ্য প্ৰাকৃতিক উৎস হ’ল পেট্ৰ’লিয়াম (অশোধিত তেল), প্ৰাকৃতিক গেছ আৰু কয়লা। পেট্ৰ’লিয়ামৰ ভগ্নচাৰিত্ৰ (fractional distillation)-ৰ পৰা গেছ, পেট্ৰ’ল, নাফথা, কেৰাচিন, ডিজেল, লুব্ৰিকেণ্ট তেল আৰু আলকাতৰা পোৱা যায়। প্ৰাকৃতিক গেছৰ মুখ্য উপাদান মিথেন (≈৯০%)। কয়লা পাইৰ’লিচিচৰ পৰা coal gas, coal tar আৰু coke পোৱা যায়; coal tar-ৰ পৰা benzene, toluene, naphthalene, anthracene আদি এৰ’মেটিক যৌগ পোৱা যায়।
সাৰ-সংক্ষেপ আৰু পৰৱৰ্তী অনুশীলন
এই অধ্যায়ত প্ৰদত্ত প্ৰশ্নোত্তৰ, MCQ, খালী ঠাই, সত্য/অসত্য আৰু শব্দাৰ্থ HSLC Guru-ৰ ASSEB Class 11 Chemistry-ৰ পৰীক্ষা প্ৰস্তুতিত প্ৰত্যক্ষ ৰূপত উপযোগী। হাইড্ৰ’কাৰ্বনৰ প্ৰস্তুতি, ধৰ্ম, বিক্ৰিয়া আৰু এৰ’মেটিকতাৰ ধাৰণাবোৰ ভালদৰে অনুশীলন কৰিলে জৈৱ ৰসায়নৰ পৰৱৰ্তী অধ্যায়সমূহ — যেনে অক্সিজেনযুক্ত যৌগ আৰু বায়’মলিকিউল — সহজে বুজিব পাৰি। ছাত্ৰ-ছাত্ৰীক উৎসাহিত কৰা হয় যে প্ৰতিটো বিক্ৰিয়াৰ সমীকৰণ লিখি অনুঘটক, উষ্ণতা আৰু চৰ্ত মুখস্থ কৰিব আৰু conformation-ৰ Newman projection-চিত্ৰ অংকন কৰি অভ্যাস কৰিব। Hückel নিয়মৰ গাণিতিক ৰূপ $4n + 2 \pi \text{ electrons}$ সকলো এৰ’মেটিক যৌগৰ চিনাক্তকৰণৰ ভিত্তি।
HSLC Guru-ৰ অন্যান্য অধ্যায়ৰ সমাধান চাব’লৈ পৃষ্ঠাত ফিৰি যাওক — ASSEB Class 11 Chemistry-ৰ সকলো অধ্যায়ৰ অসমীয়া-মাধ্যম প্ৰশ্ন-উত্তৰ একে ফৰ্মেটত উপলব্ধ। প্ৰশ্ন থাকিলে Comments-ত সুধিব আৰু আমাৰ পৰৱৰ্তী আপডেট ল’বলৈ ৱেবচাইট চাবলৈ নাপাহৰিব।
মুখ্য বিক্ৰিয়া সমীকৰণ (Quick Revision)
| বিক্ৰিয়া | সমীকৰণ / চৰ্ত | উৎপাদ |
|---|---|---|
| Wurtz | 2RX + 2Na (শুকান ইথাৰ) | R–R + 2NaX |
| Kolbe electrolysis | 2RCOO⁻Na⁺ (জলীয় বৈদ্যুতিক বিশ্লেষণ) | R–R + 2CO₂ + 2NaOH + H₂ |
| Decarboxylation | RCOONa + NaOH (CaO, উত্তাপ) | R–H + Na₂CO₃ |
| Halogenation (alkane) | RH + X₂ (পোহৰ) | RX + HX (মুক্ত-ৰেডিকেল) |
| Dehydration | RCH₂CH₂OH (গাঢ় H₂SO₄, ১৭০°C) | RCH=CH₂ + H₂O |
| Dehydrohalogenation | RCH₂CH₂X + alc. KOH | RCH=CH₂ + KX + H₂O |
| Markovnikov | CH₃CH=CH₂ + HBr | CH₃CHBrCH₃ |
| Anti-Markovnikov | CH₃CH=CH₂ + HBr (peroxide) | CH₃CH₂CH₂Br |
| Ozonolysis | R₂C=CR₂′ + O₃ → ozonide → Zn/H₂O | 2 carbonyl যৌগ |
| Acetylene formation | CaC₂ + 2H₂O | HC≡CH + Ca(OH)₂ |
| Nitration | C₆H₆ + HNO₃ (গাঢ় H₂SO₄) | C₆H₅NO₂ + H₂O |
| Friedel–Crafts (alkylation) | C₆H₆ + RX (AlCl₃) | C₆H₅R + HX |
| Friedel–Crafts (acylation) | C₆H₆ + RCOX (AlCl₃) | C₆H₅COR + HX |
| Sulphonation | C₆H₆ + গৰম গাঢ় H₂SO₄ | C₆H₅SO₃H + H₂O |
প্ৰতিস্থাপক প্ৰভাৱ — সাৰ-টেবুল
| প্ৰতিস্থাপক | প্ৰকাৰ | নিৰ্দেশন | সক্ৰিয়তা |
|---|---|---|---|
| −OH, −OR | +M, −I | o/p | Activating |
| −NH₂, −NHR, −NR₂ | +M, −I | o/p | Activating |
| −R (alkyl) | +I, hyperconjugation | o/p | Activating |
| −Cl, −Br, −I | −I, +M | o/p | Deactivating |
| −NO₂, −CN, −SO₃H | −M, −I | m | Deactivating |
| −COOH, −CHO, −COR | −M, −I | m | Deactivating |
| −N⁺R₃ | −I | m | প্ৰবলভাৱে Deactivating |
উপৰোক্ত টেবুলত activating গোটে ৰিং-লৈ ইলেক্ট্ৰন প্ৰদান কৰে আৰু ইলেক্ট্ৰ’ফিলিক প্ৰতিস্থাপন সহজ কৰে; deactivating গোটে ইলেক্ট্ৰন আঁতৰাই বিক্ৰিয়াৰ গতি কমায়। হেল’জেনৰ ক্ষেত্ৰত −I বেছি হোৱা বাবে deactivating, কিন্তু lone pair-ৰ resonance প্ৰদানে o/p-নিৰ্দেশন বজাই ৰাখে।
পৰীক্ষাৰ পৰামৰ্শ (Exam Tips)
- সমীকৰণ লিখাৰ সময়ত অনুঘটক, উষ্ণতা, দ্ৰাৱক আৰু অন্যান্য চৰ্ত প্ৰতিটোতে উল্লেখ কৰিব।
- Markovnikov বনাম anti-Markovnikov বিচাৰিব’লৈ পেৰক্সাইডৰ উপস্থিতি পৰীক্ষা কৰিব আৰু ই কেৱল HBr-ৰ ক্ষেত্ৰতহে কাৰ্যকৰী।
- Hückel-ৰ চৰ্ত — সমতলীয়, চক্ৰীয়, সম্পূৰ্ণ সংযুগ্ম আৰু $4n + 2 \pi \text{ electrons}$।
- Newman projection অংকন কৰোঁতে আগৰ কাৰ্বনক বৃত্তেৰে আৰু পিছৰ কাৰ্বনক বৃহৎ বৃত্তৰ পিছফালে দেখুৱাব।
- মুক্ত-ৰেডিকেল প্ৰক্ৰিয়াৰ তিনিটা ধাপ (initiation, propagation, termination) ক্ৰমে লিখিব।
- প্ৰতিস্থাপকৰ নিৰ্দেশন সম্পৰ্কীয় প্ৰশ্নত উদাহৰণ হিচাপে –OH (o/p) আৰু –NO₂ (m) মনত ৰাখিব।
- প্ৰাথমিক কাৰ্ব’কেচন < দ্বিতীয়ক < তৃতীয়ক — এই ক্ৰমে স্থিৰতা বাঢ়ে; সেই অনুসৰি Markovnikov নিয়ম কাম কৰে।
- Acetylene-ৰ অম্লীয় H-ৰ পৰীক্ষা — Tollens (ammoniacal AgNO₃) আৰু ammoniacal Cu₂Cl₂।
উপৰোক্ত পৰামৰ্শসমূহ অনুসৰণ কৰি অনুশীলন কৰিলে ASSEB Class 11 Chemistry Chapter 13-ৰ যিকোনো প্ৰশ্নৰ উত্তৰ আত্মবিশ্বাসেৰে দিব পাৰি। শুভকামনা।