অ্যালকাইন
অ্যালকাইন
(Alkyne)
প্রশ্ন: অ্যাসিটিলিনের বা ইথাইন এর প্রস্তুতি লিখ। (Preparation of Acetylene or Ethyne)
উত্তর : পরীক্ষাগারে সাধারণ তাপমাত্রায় ক্যালসিয়াম কার্বাইড (CaC2) এর উপর পানি যোগ করলে ক্যালসিয়াম কার্বাইড আর্দ্র বিশ্লেষিত ইথাইন বা এসিটিলিন গ্যাস ও ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইড উৎপন্ন হয়।
ইথাইন-২
অ্যালকাইন প্রস্তুতির পদ্ধতি (Method of preparation of alkyne)
১। ভিসিন্যাল ডাইহ্যালাইড হতে
২। জিমিন্যাল টেট্রাহ্যালাইড হতে
৩। জেমিন্যাল ডাইহ্যালাইড হতে
রাসায়নিক বিক্রিয়া
(Chemical reaction)
(ক) সংযোজন বা যুত বিক্রিয়া (Addition reaction):
প্রশ্ন: ইথাইন হতে কিরূপে ইথেন পাওয়া যায়? (Ethyne to Ethane)
উত্তর : সূক্ষ্ম প্লাটিনাম (Pt) বা প্যালাডিয়াম (Pd) প্রভাবকের উপস্থিতিতে সাধারণ তাপমাত্রায় এবং নিকেল
প্রভাবকের উপস্থিতিতে ১৫০°C-১৮০°C তাপমাত্রায় ইথাইনে গ্যাস চালনা করা হলে প্রথমে ইথিন এবং পরে অধিক এর সাথে যুক্ত হয়ে ইথিন যুতযৌগ ইথেনে পরিণত হয়।
BaSO4 বিষ হিসেবে কাজ করে ফলে বিক্রিয়া পরবর্তী ধাপে সংঘটিত হতে পারে না।
প্রশ্নঃ ইথাইন হতে কিরূপে ডাইক্লোরো এসিটালডিহাইড পাওয়া যায়? (Ethyne to Dichloro acetaldehyde)
উত্তরঃ ইথাইন দুই অণু হাইপোক্লোরাস এসিড (HOCI) এর সাথে যুক্ত হয়ে একটি অস্থায়ী যৌগ উৎপন্ন করে; যা
এক অণু পানি ত্যাগ করে ডাইক্লোরো এসিটালডিহাইড নামক স্থায়ী যৌগে পরিণত হয়।
প্রশ্ন : ইথাইন হতে কিরূপে এসিটালডিহাইড পাওয়া যায়? (Ethyne to Acetaldehyde)
উত্তর : ১-২% মারফিউরিক সালফেট (HgSO4), ২০% সালফিউরিক এসিড এবং ৬০-৭৫°C তাপমাত্রায় ইথাইন পানির সাথে যুত বিক্রিয়া করে এসিটালডিহাইড উৎপন্ন করে। বিক্রিয়ার প্রথমে প্রভাবকদ্বয়ের উপস্থিতিতে ইথাইন এক অণু পানির সাথে বিক্রিয়া করে ভিনাইল অ্যালকোহল উৎপন্ন করে। যা পারমাণবিক পুনর্বিন্যাস এর মাধ্যমে এসিটালডিহাইডে পরিণত হয়।
প্রশ্ন : প্রোপাইন হতে কিরুপে প্রোপানোন পাওয়া যায়? (Propyne to Propan-1-ol)
উত্তর : ১-২% মারফিউরিক সালফেট (HgSO4), ২০% সালফিউরিক এসিড এবং ৭৫°C তাপমাত্রায় প্রোপাইন পানির সাথে বিক্রিয়া করে প্রোপানোন উৎপন্ন করে। বিক্রিয়ার প্রথমে প্রভাবকদ্বয়ের উপস্থিতিতে প্রোপাইন এক অণু পানির সাথে বিক্রিয়া করে মিথাইল ভিনাইল অ্যালকোহল উৎপন্ন করে। যা পারমাণবিক পুনর্বিন্যাস এর মাধ্যমে প্রোপানোন পরিণত হয়।
(খ) ওজোনোলাইসিস বিক্রিয়া: (Ozonolysis)
প্রশ্ন: ইথাইন হতে কিরূপে গ্লাইঅক্সাল বা ইথেন-ডাই-অ্যাল পাওয়া যায়? (Ethyne to Glyoxal or Ethane-di-al)
উত্তর : নিষ্ক্রিয় জৈব দ্রাবকে কার্বন টেট্টাক্লোরাইড CCl4 এ দ্রবীভূত ইথাইনে ওজোন চালনা করা হলে ওজোন ইথাইনের সাথে যুক্ত হয়ে ওজোনাইড নামক যুত যৌগ উৎপন্ন করে। এই ওজোনাইডকে জিংকের উপস্থিতিতে পানির সাথে ফুটালে আর্দ্র বিশ্লেষণ বিক্রিয়ার মাধ্যমে গ্লাইঅক্সাল এবং হাইড্রোজেন পারঅক্সাইড উৎপন্ন হয়। উৎপন্ন H2O2 জিংক দ্বারা বিজারিত হয়।
রাসায়নিক বিক্রিয়া
(Chemical reaction)
(গ) জারণ বিক্রিয়া: (Oxidation)
প্রশ্ন: ইথাইন হতে কিরূপে অক্সালিক এসিড বা ইথেন ডাই অয়িক এসিড পাওয়া যায়? (Ethyne to Oxalic acid or ethanedioic acid)
উত্তর : ইথাইন গ্যাসকে ক্ষারীয় (KOH) পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (KMnO4) এর গোলাপী বর্ণের দ্রবণে চালনা করা হলে ইথাইন জারিত হয়ে অক্সালিক এসিডে পরিণত হয়। বিজারণের ফলে KMnO4 এর গোলাপী বর্ণ বর্ণহীন হয়ে যায়। এ বিক্রিয়াকে অসম্পৃক্ততা নির্ণয়ের বেয়ার পরীক্ষা বলে।
জারণঃ
CH3-C≡CH+4O → CH3COOH+CO2
CH3-CH2-C≡C-CH3+O → CH3CH2COOH+CH3COOH
কিন্তু K2Cr2O7 এবং H2SO4 এর মিশ্রণ দ্বারা জারিত করা হলে কার্বক্সিলিক এসিড উৎপন্ন হয়।
HC≡CH+O+H2OK2Cr2O7→ H2SO4 CH3COOH
CH3-C≡CH+O+H2O →CH3CH2-COOH
অ্যাসিটিলিন থেকে গ্রাইঅক্সাল প্রস্তুতের ক্ষেত্রে বিক্রিয়ায় জিঙ্ক গুঁড়া ব্যবহার করা হয়। জিঙ্ক উৎপন্ন H2O2 এর জারণ ক্ষমতা বিনষ্ট করে। ফলে গ্রাই অক্সাল আর জারিত হয় না।
প্রশ্ন: ইথাইন হতে কিরূপে এসিটিক এসিড পাওয়া যায়? (Ethyne to Acetic acid)
উত্তর: ১-২% HgSO4, 20% HgSO4 এবং ৭৫°C তাপমাত্রায় ইথাইন এক অণু পানির সাথে যুক্ত হয়ে ভিনাইল অ্যালকোহল নামক অস্থায়ী যৌগ উৎপন্ন করে যা পারমাণবিক পুনর্বিন্যাসের মাধ্যমে এসিটালডিহাইডে পরিণত হয়। উৎপন্ন এসিটালডিহাইড অম্লীয় পটাসিয়াম ডাইক্রোমেট দ্রবণ দ্বারা জারিত হয়ে এসিটিক এসিডে পরিণত হয়।
প্রশ্নঃ অ্যালকাইনসমূহ ইলেকট্রনাকর্ষী যুত বিক্রিয়ায় অ্যালকিন হতে কম সক্রিয় কেন? (Why alkynes are less active than alkenes in electron gravitational coupling reactions)
উত্তর : অ্যালকিনের (-C = C-) তুলনায় অ্যালকাইনের (-C ≡ C-) অসম্পৃক্ততা অধিক হওয়ার ইলেকট্রনাকর্ষী বিকারকের সাথে অ্যালকাইনের যুত বিক্রিয়া সহজে ঘটা উচিত। কিন্তু অ্যালকিনের তুলনায় অ্যালকাইন কিছুটা অধিক সুস্থিত। এর প্রমাণ হচ্ছে- Br2 / CCl4 দ্রবণেঅ্যালকিন যোগ করলে সাথে সাথে ব্রোমিনের লাল রং চলে যায় অথচ একই দ্রবণে পৃথকভাবে অ্যালকাইন যোগ করলে ব্রোমিনের লাল রং যেতে কিছু সময় লাগে। অ্যালকাইনের কম সক্রিয়তার কারণ নিমরূপঃ
অ্যালকিনের দ্বি-বন্ধনের σ- বন্ধনটি দুটি কার্বন পরমাণুর sp2 সংকর অরবিটালের অধিক্রমণে গঠিত । পক্ষান্তরে অ্যালকাইনের ত্রি-বন্ধনে – বন্ধনটি দুটি কার্বন পরমাণুর sp সংকর অরবিটালের অধিক্রমণে গঠিত । অ্যালকাইনের সংকর অরবিটালে s:p এর অনুপাত (1:1) অ্যালকিনের সংকর অরবিটালে s:p এর অনুপাত (s:p = 1:2) অপেক্ষা অধিক হয়। সংকর অরবিটালে s এর অংশ যত বৃদ্ধি পায় নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ ইলেকট্রনের প্রতি তত বৃদ্ধি পায়। এর ফলে কার্বন-কার্বন ত্রিবন্ধনের ইলেকট্রনের মেঘ কার্বন পরমাণুর নিউক্লিয়াসদ্বয়কে কার্বন-কার্বন দ্বি-বন্ধনের কার্বনদ্বয়ের নিউক্লিয়াস অপেক্ষা অধিকতর নিকটে টেনে আনে। অর্থাৎ ত্রিবন্ধনের ইলেকট্রন মেঘ কার্বন পরমাণুর কর্তৃক অধিক আকৃষ্ট থাকে। ফলে কার্বন-কার্বন ত্রি-বন্ধন, কার্বন-কার্বন দ্বি-বন্ধন অপেক্ষা অধিক শক্তিশালী হয়।
(ঘ) অম্লধর্ম (Acidism):
প্রশ্ন: ইথাইন বা অ্যালকাইন-১ অম্লধর্মী যৌগ- ব্যাখ্যা কর। (Ethyne or Alkyne-1 is an acidic compound)
উত্তর : ইথাইন অণুর বা অ্যালকাইন-1 এর কার্বন পরমাণু sp সংকরিত। এ সংকর অরবিটালে ‘S’-অরবিটালের চরিত্রের অনুপাত অ্যালকেন বা অ্যালকিন অণুর সংকর অরবিটালের চেয়ে বেশি। ‘S’ অরবিটালের অনুপাত বেশী হওয়ায় ইথাইনে C – H বন্ধনের শেয়ারকৃত ইলেকট্রনযুগল ‘C’ পরমাণুর নিউক্লিয়াসের অধিকতর কাছে দৃঢ়ভবে যুক্ত থাকে। তাই C – H বন্ধনের H পরমাণু সহজে H+ আয়ন হিসেবে সহজে অপসারিত হয়। অর্থাৎ ইথাইন অম্লধর্মী যৌগ। তবে ইথাইন বা অ্যালকাইন -1 মৃদু অম্লধর্মী। যে সমস্ত অ্যালকাইনে প্রান্তিক H পরমাণু থাকে তথা শুধু ত্রিবন্ধনযুক্ত কার্বনের সাথে H থাকে সে সমস্ত অ্যালকাইন অম্লধর্মী দেখায়।
তিনটি বিক্রিয়ার সাহায্যে ইথাইনের অম্ল ধর্ম প্রমাণ করা যায়ঃ
1) H-C≡C-H+2Na→Na.C≡C.Na
2)HC≡CH+2AgNH32NO3→A g C≡C A g+2NH4NO3+2NH3
R-C=C-H+AgNH32NO3→R-C≡C.Ag+NH4NO3+NH3
3) H-C≡CH+2CuNH32Cl→CuC≡CCu+2NH4Cl+2NH3
R-C≡CH+CuNH32Cl→R-C≡CCu+NH4Cl+NH3
প্রশ্নঃ মিথাইল আয়োডাইড হতে কিরুপে মিথানল পাওয়া যায়? (Methyl Iodide to Methanol)
উত্তরঃ কষ্টিক পটাশ (KOH) এ জলীয় দ্রবণ এবং মিথাইল আয়োডাইডের (CH3I) বিক্রিয়ায় মিথানল (CH3OH) উৎপন্ন হয়। এক্ষেত্রে আয়োডাইড মূলক KOH এর -OH মূলক দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।
CH3I + KOH (aq) + CH3OH + KI
অনুরূপভাবে,
CH3 – CH2I + KOH(aq) → CH3 – CH2 – OH + KI
ইথানল
প্রশ্নঃ ইথাইল আয়োডাইড হতে কিরূপে ইথিন পাওয়া যায়? (Ethyl Iodide to Ethylene)
উত্তরঃ ইথাইল আয়োডাইড (CH3 – CH2 – I) কে অ্যালকোহলীয় কষ্টিক পটাশ দ্রবণের সাথে উত্তপ্ত করলে KOH দ্বারা দুইটি সন্নিহিত কার্বন পরমানু হতে এক অনু HI অপসারিত হয়ে ইথিন (CH2) = CH2) গ্যাস উৎপন্ন করে সাথে KI এবং H,O উৎপন্ন হয়।
CH3 – CH2I + KOHalc∆→ CH2 = CH2 +KI + H2O
- CH3 এই বিক্রিয়া দেখায় না।
প্রশ্নঃ মিথাইল আয়োডাইড হতে কিরূপে মিথাইল অ্যামিন পাওয়া যায়? (Ethyl Iodide to Methyl Amine)
উত্তরঃ মিথাইল আয়োডাইড অ্যালকোহলীয় NH3 দ্রবণের সাথে উত্তপ্ত করা হলে আয়োডিন পরমাণু অ্যামিনো মূলক (-NH2) দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়ে মিথাইল অ্যামিন উৎপন্ন করে।
CH3I + NH3 (alc) → CH3 – NH2 + HI
অনুরূপভাবে,
CH3 CH2I + NH3 (alc) → CH3 – CH3 – NH2 + HI
ইথাইল আয়োডাইড
প্রশ্নঃ মিথাইল আয়োডাইড হতে কিরূপে ইথানয়িক এসিড পাওয়া যায়? (Ethyl Iodide to Acetic acid)
উত্তরঃ মিথাইল আয়োডাইডকে অ্যালকোহলীয় KCN দ্রবণসহ উত্তপ্ত করা হলে মিথাইল সায়ানাইড (CH3CN) উৎপন্ন হয়। উৎপন্ন CH3CN কে লঘু এসিড দ্রবণে আর্দ্র বিশ্লেষিত করলে ইথানয়িক এসিড উৎপন্ন করে। এ বিক্রিয়ায় উৎপন্ন এসিডে একটি C পরমাণুর সংখ্যার বৃদ্ধি ঘটে। তাই এ বিক্রিয়াকে আরোহ পদ্ধতি বলে।
অনুরূপে,
RX+ KCN alc.∆→ RCN +KX
RCN + 2H2OH+→ RCOOH + NH3
অনুরূপে,
CH3CH2I + KCN→ CH3CH2CN + KI
ইথাইল আয়োডাইড প্রোপেননাইট্রাইল
CH3CH2CN + 2H2O H+→ CH3CH2COOH + NH3
প্রোপানয়িক এসিড
অ্যালকাইল ও অ্যারাইল হ্যালাইড
(Alkyl and Aryl Halide)
প্রশ্নঃ মিথাইল আয়োডাইড হতে কিরূপে ইথেন পাওয়া যায়? (Methyl Iodide to Ethane)
উত্তরঃ শুষ্ক ইথারে দ্রবীভূত মিথাইল আয়োডাইড ও ধাতব সোডিয়ামের সাথে উত্তপ্ত করা হলে দুই অণু CH3I এর ২টি I পরমাণু ২টি Na-পরমাণু দ্বারা অপসারিত হয়। ফলে CH3- মূলকদ্বয় পরস্পর সংযুক্ত হয়ে দ্বিগুণ কার্বন পরমাণু বিশিষ্ট অ্যালকেন তথা ইথেন (CH3 – CH3) উৎপন্ন করে। এ বিক্রিয়ায় C পরমাণুর সংখ্যা বাড়ে বিধায়, এটি আরোহ পদ্ধতি।
CH3 -I+ 2Na + I-CH3শুষ্ক ইথার →CH3-CH3 +2NaI
অনুরূপে,
C2H5 –I+ 2Na + I- C2H5 শুষ্ক ইথার → C2H5 – C2H5 + 2Nal
ইথাইল আয়োডাইড বিউটেন
অনুরূপে,
CH3 -I+ 2Na + I-C2H5 শুষ্ক ইথার → CH3-C2H5 + 2Nal
মিথাইল আয়োডাইড ইথাইল আয়োডাইড প্রোপেন
প্রশ্নঃ মিথাইল আয়োডাইড হতে কিরূপে ডাই মিথাইল ইথার বা মিথোক্সি মিথেন পাওয়া যায়? (Methyl Iodide to Dimethyl ether or Methoxy methane)
উত্তরঃ অ্যালকোহল দ্রবীভূত মিথাইল আয়োডাইডকে সোডিয়াম মিথোক্সাইডের (Na-O-CH3) সাথে উত্তপ্ত করা হলে আয়োডিন পরমাণু মিথোক্সি (CH3O-) মূলক দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়ে ডাই মিথাইল ইথার বা মিথোক্সি মিথেন উৎপন্ন করে। সাথে Nal উৎপন্ন হয়। এ বিক্রিয়াকে উইলিয়ামসন ইথার সংশ্লেষণ বিক্রিয়া বলে। এ বিক্রিয়ার সাহায্যে সরল এবং মিশ্র উভয় প্রকার ইথার পাওয়া যায়।
CH3 I + Na -OCH3→CH3-O-C2H5+Nal
ডাই মিথাইল ইথার
অনুরূপে,
CH3CH2 I + Na -O-CH2CH3→CH3CH2-O-CH2CH3+Nal
ইথাইল আয়োডাইড Na-ইথোক্সাইড ডাই ইথাইল ইথার বা ইথোক্সি ইথেন
অনুরূপে,
RX + Na-OR→R-O-R + NaX
অ্যালকক্সি অ্যালকেন
প্রশ্নঃ মিথাইল আয়োডাইড হতে কিরূপে ইথাইল অ্যামিন পাওয়া যায়? (Methyl Iodide to Ethyl Amine)
উত্তরঃ অ্যালকোহল দ্রবীভূত KCN এর সাথে মিথাইল আয়োডাইডের বিক্রিয়ায় মিথাইল সায়ানাইড উৎপন্ন হয়। উৎপন্ন মিথাইল সায়ানাইডকে বিজারিত করা হলে ইথাইল অ্যামিন পাওয়া যায়।
CH3I+KCN alc.∆→ CH3CN + KI C
CH3CN + 4 [H] Na,C2H5OH→ + CH3-CH2-NH2
ইথাইল অ্যামিন
প্রশ্নঃ মিথাইল আয়োডাইড হতে কিরূপে মিথাইল আইসো সায়ানাইড পাওয়া যায়? (Methyl Iodide to Methyl isocyanide)
উত্তরঃ জলীয় সিলভার সায়ানাইডের সাথে মিথাইল আয়োডাইডের বিক্রিয়ায় মিথাইল আইসো সায়ানাইড উৎপন্ন হয়।
CH3I + AgCN → CH3 – N = C + AgI
বা, CH3 – NC
মিথাইল আইসো সায়ানাইড
প্রশ্নঃ মিথাইল আয়োডাইড হতে কিরূপে ডাই মিথাইল অ্যামিন পাওয়া যায়? (Methyl Iodide to Dimethylamine)
উত্তরঃ জলীয় সিলভার সায়ানাইডের সাথে মিথাইল আয়োডাইডের বিক্রিয়ায় মিথাইল আইসো সায়ানাইড উৎপন্ন হয়। উৎপন্ন আইসো সায়ানাইডকে বিজারিত করা হলে ডাই মিথাইল অ্যামিন পাওয়া যায়।
CH3I + AgCN → CH3 — N = C + AgI
CH3 N = C + 4 HNa,C2H5OH→CH3 – NH – CH3 (20 অ্যামিন)
প্রশ্নঃ হ্যালোফরম বলতে কি বুঝো ? (haloform reaction)
উত্তরঃ মিথেন অণুর তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণু তিন হ্যালোজেন (CI, Br, I) পরমাণু দ্বারা প্রতিস্থাপিত হলে মিথেনের যে ট্রাই হ্যালোজেন জাতক উৎপন্ন হয় তাদেরকে হ্যালোফর্ম বলে। হ্যালোফর্মের সাধারণ সংকেত হল CHX3 । ভিন্ন ভিন্ন হ্যালোজেন অনুসারে হ্যালোফর্মের নাম ভিন্ন হয়।
উদাহরণঃ CHCl3 (ক্লোরোফর্ম), CHBr3 (ব্রোমোফর্ম), CHI3 (আয়োডোফর্ম)।
প্রশ্নঃ পরীক্ষাগারে আয়োডোফর্ম প্রস্তুতি বর্ণনা কর। (Iodoform preparation in laboratory)
উত্তরঃ মূলনীতিঃ ইথানল অথবা প্রোপানল এর সাথে উত্তপ্ত ক্ষার NaOH অথবা KOH দ্রবণ ও আয়োডিন বিক্রিয়ায় হলুদ বর্ণের আয়োডোফর্ম উৎপন্ন হয়।
CH3CH2OH + 4I2+ 6NaOH 60°c → CHI3 + HCOONa + 5Nal + 5H2O
ইথানল আয়োডোফর্ম (Na-ফরমেট)
CH3COCH3 + 3I2 + 4NaOH 60°c → CHI3 + CH3COONa + 3Nal + 3H2O
প্রোপানোন আয়োডোফর্ম Na-ইথানয়েট