সম্পৃক্ত ও অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনের প্রস্তুতির বিক্রিয়া ও ধর্ম

অনুশীলনের প্রশ্ন

1. ১

   কুমিল্লার একটি বিদ্যালয়ের রসায়ন পরীক্ষাগারে শিক্ষার্থীরা ইথানলকে অতিরিক্ত গাঢ় সালফিউরিক এসিডসহ উত্তপ্ত করে একটি গ্যাস তৈরি করল। গ্যাসটির মধ্যে লাল বর্ণের ব্রোমিন দ্রবণ যোগ করায় লাল বর্ণ অপসারিত হয়ে বর্ণহীন হয়ে গেল। এই বর্ণ পরিবর্তনের সঠিক রাসায়নিক কারণ কোনটি?

   1. ক

      ইথিনের দ্বিবন্ধন ভেঙে ব্রোমিনের সাথে সংযোজন বিক্রিয়ায় বর্ণহীন ১,২-ডাইব্রোমোইথেন উৎপন্ন হয়

   2. খ

      ইথেন উৎপন্ন হওয়ায় তা ব্রোমিনের সাথে কোনো বিক্রিয়া না করে দ্রবণটিকে বর্ণহীন করে

   3. গ

      ইথিনের সাথে ব্রোমিনের প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় হাইড্রোজেন ব্রোমাইড ও ব্রোমোইথেন তৈরি হয়

   4. ঘ

      ইথিন ব্রোমিনকে বিজারিত করে বাদামি বর্ণের ম্যাঙ্গানিজ ডাইঅক্সাইড অধঃক্ষেপ তৈরি করে

   উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর:

   ক) ইথিনের দ্বিবন্ধন ভেঙে ব্রোমিনের সাথে সংযোজন বিক্রিয়ায় বর্ণহীন ১,২-ডাইব্রোমোইথেন উৎপন্ন হয়

   1. গাঢ় H₂SO₄ এর উপস্থিতিতে ১৬০°C–১৭০°C তাপমাত্রায় ইথানলের নিরুদনে অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন ইথিন (CH₂=CH₂) গ্যাস উৎপন্ন হয়: CH₃CH₂OH → CH₂=CH₂ + H₂O।

   $$\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{\text{conc. } \text{H}_2\text{SO}_4, 160^\circ-170^\circ\text{C}} \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{H}_2\text{O}$$

   2. ইথিন অণুতে উপস্থিত দুর্বল পাই (π) বন্ধন ভেঙে ব্রোমিনের লাল দ্রবণের সাথে সংযোজন বিক্রিয়া ঘটে এবং বর্ণহীন ১,২-ডাইব্রোমোইথেন তৈরি হয়, ফলে দ্রবণের লাল বর্ণ দূর হয়।

   $$\text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Br}_2 \rightarrow \text{CH}_2\text{Br}-\text{CH}_2\text{Br}$$
2. ২

   বরিশালের একটি বিদ্যালয়ের বিজ্ঞান পরীক্ষাগারে শিক্ষার্থীরা ডিকার্বক্সিলেশন বিক্রিয়ায় শুষ্ক সোডিয়াম ইথানয়েটের সাথে সোডা লাইম উত্তপ্ত করে মিথেন প্রস্তুত করল: CH₃COONa(s) + NaOH(s) -(CaO, তাপ)-> CH₄(g) + Na₂CO₃(s)। (দেওয়া আছে আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর: C = ১২, H = ১, O = ১৬, Na = ২৩)। ৪১ g বিশুদ্ধ সোডিয়াম ইথানয়েট পর্যাপ্ত সোডা লাইমের সাথে সম্পূর্ণ বিক্রিয়া করলে তাত্ত্বিকভাবে কত গ্রাম (g) মিথেন (CH₄) গ্যাস উৎপন্ন হবে?

   উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর:

   ৮ g

   1. সোডিয়াম ইথানয়েটের (CH₃COONa) মোলার ভর M = ১২ + (৩ × ১) + ১২ + (২ × ১৬) + ২৩ = ৮২ g/mol এবং মিথেনের (CH₄) মোলার ভর = ১২ + (৪ × ১) = ১৬ g/mol।

   $$M(\text{CH}_3\text{COONa}) = 82\text{ g/mol}, \quad M(\text{CH}_4) = 16\text{ g/mol}$$

   2. ৪১ g সোডিয়াম ইথানয়েটের মোল সংখ্যা n = ৪১ ⁄ ৮২ = ০.৫ mol।

   $$n = \frac{41\text{ g}}{82\text{ g/mol}} = 0.5\text{ mol}$$

   3. বিক্রিয়ার সমীকরণ অনুসারে, ১ mol CH₃COONa থেকে ১ mol CH₄ উৎপন্ন হয়। সুতরাং ০.৫ mol CH₃COONa থেকে ০.৫ mol CH₄ পাওয়া যাবে।
   4. উৎপন্ন মিথেন গ্যাসের ভর = ০.৫ mol × ১৬ g/mol = ৮ g।

   $$m = 0.5\text{ mol} \times 16\text{ g/mol} = 8\text{ g}$$
3. ৩

   ময়মনসিংহের একটি পরীক্ষাগারে অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন প্রোপিনের সাথে ব্রোমিনের সংযোজন বিক্রিয়ায় ১,২-ডাইব্রোমোপ্রোপেন উৎপন্ন হলো: CH₃-CH=CH₂ + Br₂ → CH₃-CHBr-CH₂Br। (দেওয়া আছে আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর: C = ১২, H = ১, Br = ৮০)। ২১ g প্রোপিনের (C₃H₆) সাথে সম্পূর্ণ বিক্রিয়া সম্পন্ন করতে কত গ্রাম (g) ব্রোমিন (Br₂) প্রয়োজন হবে?

   উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর:

   ৮০ g

   1. প্রোপিনের (C₃H₆) মোলার ভর M₁ = (৩ × ১২) + (৬ × ১) = ৪২ g/mol এবং ব্রোমিনের (Br₂) মোলার ভর M₂ = ২ × ৮০ = ১৬০ g/mol।

   $$M(\text{C}_3\text{H}_6) = 42\text{ g/mol}, \quad M(\text{Br}_2) = 160\text{ g/mol}$$

   2. ২১ g প্রোপিনের মোল সংখ্যা = ২১ ⁄ ৪২ = ০.৫ mol।

   $$n = \frac{21\text{ g}}{42\text{ g/mol}} = 0.5\text{ mol}$$

   3. সমতাকৃত বিক্রিয়া অনুসারে, ১ mol প্রোপিন অণুর দ্বিবন্ধন সম্পৃক্ত করতে ১ mol Br₂ অণু যুক্ত হয়। অতএব ০.৫ mol প্রোপিনের জন্য ০.৫ mol Br₂ প্রয়োজন।
   4. প্রয়োজনীয় ব্রোমিনের ভর = ০.৫ mol × ১৬০ g/mol = ৮০ g।

   $$m = 0.5\text{ mol} \times 160\text{ g/mol} = 80\text{ g}$$