ID#4878 Higher Math 2nd CQ (Dhaka 2023)
MS Word Writing Guide
১.
প্রথমে উপরের COPY বাটনে ক্লিক করুন।
২.
MS Word-এ গিয়ে Ctrl + V দিয়ে পেস্ট করুন।
৩.
সমীকরণটি সিলেক্ট করে কিবোর্ডে Alt + = চাপুন।
৪.
এরপর ডানদিকের ড্রপডাউন থেকে Professional সিলেক্ট করলেই গণিত সুন্দর দেখাবে।
সুক্রোজ + $H_2O \xrightarrow{\text{ইনভারটেজ}} A + B$
$A + B \xrightarrow{\text{জাইমেজ}} C + D$
$C + O_2 \xrightarrow{\text{মাইকোডার্মা}, 30^\circ C}{\text{অ্যাসিটো ব্যাকটেরিয়া}} M + H_2O$
$A + B \xrightarrow{\text{জাইমেজ}} C + D$
$C + O_2 \xrightarrow{\text{মাইকোডার্মা}, 30^\circ C}{\text{অ্যাসিটো ব্যাকটেরিয়া}} M + H_2O$
ক) মল্ট ভিনেগার কাকে বলে।
খ) $H_2O$ একটি পোলার যৌগ কেন? ব্যাখ্যা করো।
গ) উদ্দীপকের M যৌগটির উৎপাদন পদ্ধতি বর্ণনা করো।
ঘ) M যৌগটি খাদ্য সংরক্ষণে ভূমিকা রাখে কি না? বিশ্লেষণ করো।
ব্যাখ্যা
ক) মল্ট ভিনেগার কাকে বলে।
অঙ্কুরিত বার্লি বা মল্ট হতে প্রস্তুতকৃত স্টার্চের অ্যালকোহলীয় গাঁজন (fermentation) এবং পরবর্তীতে অ্যাসিটিক অ্যাসিড গাঁজনের মাধ্যমে যে ৪–১০% অ্যাসিটিক অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণ প্রস্তুত করা হয়, তাকে মল্ট ভিনেগার বলে।
খ) $\text{H}_2\text{O}$ একটি পোলার যৌগ কেন? ব্যাখ্যা করো।
কোনো সমযোজী যৌগের অণুতে বিদ্যমান দুটি ভিন্ন মৌলের পরমাণুর মধ্যে তড়িৎ ঋণাত্মকতার উল্লেখযোগ্য পার্থক্য থাকলে বন্ধন জোড়ের ইলেকট্রন আংশিকভাবে অধিক তড়িৎ ঋণাত্মক পরমাণুর দিকে স্থানান্তরিত হয়। এর ফলে অণুতে আংশিক ধনাত্মক ও আংশিক ঋণাত্মক প্রান্ত বা পোলের সৃষ্টি হয়, যাকে পোলার যৌগ বলে।
পানি ($\text{H}_2\text{O}$) অণুতে কেন্দ্রীয় অক্সিজেন ($\text{O}$) পরমাণু দুটি হাইড্রোজেন ($\text{H}$) পরমাণুর সাথে দুটি সমযোজী একক বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে। অক্সিজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতার মান $3.5$ এবং হাইড্রোজেনের মান $2.1$, যাদের পার্থক্য $1.4$ (যা $0.5$ থেকে $1.9$ এর মধ্যে অবস্থিত)। এই উচ্চ পার্থক্যের কারণে অক্সিজেনের ইলেকট্রন আকর্ষণ ক্ষমতা অনেক বেশি থাকে এবং তা $\text{O}-\text{H}$ বন্ধনের শেয়ারকৃত ইলেকট্রনকে নিজের দিকে টেনে নেয়। ফলে অক্সিজেন পরমাণুটি আংশিক ঋণাত্মক আধান ($\delta^-$) এবং হাইড্রোজেন পরমাণু দুটি আংশিক ধনাত্মক আধান ($\delta^+$) প্রাপ্ত হয়ে অণুতে স্থায়ী ডাইপোল সৃষ্টি করে। এই কারণেই $\text{H}_2\text{O}$ একটি পোলার যৌগ।
গ) উদ্দীপকের M যৌগটির উৎপাদন পদ্ধতি বর্ণনা করো।
উদ্দীপকের বিক্রিয়াগুলো লক্ষ্য করি:
১. সুক্রোজ ($\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$) ইনভারটেজ এনজাইম দ্বারা হাইড্রোলাইজড হয়ে গ্লুকোজ (A) ও ফ্রুক্টোজ (B) উৎপন্ন করে:
$\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{Invertase}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \text{ (Glucose)} + \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \text{ (Fructose)}$
২. গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজের মিশ্রণ জাইমেজ এনজাইম দ্বারা গাঁজন প্রক্রিয়ায় ইথানল (C) ও কার্বন ডাইঅক্সাইড (D) উৎপন্ন করে:
$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \xrightarrow{\text{Zymase}} 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (Ethanol)} + 2\text{CO}_2$
৩. ইথানল (C) বায়ুর অক্সিজেন দ্বারা মাইকোডার্মা অ্যাসিটির উপস্থিতিতে $30^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় জারিত হয়ে অ্যাসিটিক অ্যাসিড বা ভিনেগার (M) উৎপন্ন করে:
$\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + \text{O}_2 \xrightarrow[\text{Acetobacter}]{30^\circ\text{C}} \text{CH}_3\text{COOH (M)} + \text{H}_2\text{O}$
সুতরাং, উদ্দীপকের M যৌগটি হলো ইথানয়িক অ্যাসিড বা অ্যাসিটিক অ্যাসিড ($\text{CH}_3\text{COOH}$), যার ৪–১০% জলীয় দ্রবণকে ভিনেগার বলা হয়।
M যৌগ বা ভিনেগারের বাণিজ্যিক উৎপাদন পদ্ধতি (কুইক ভিনেগার পদ্ধতি):
শিল্পক্ষেত্রে ইথানল থেকে মাইকোডার্মা অ্যাসিডি বা অ্যাসিটোভ্যাক্টর ব্যাকটেরিয়ার উপস্থিতিতে মূলত ভিনেগার প্রস্তুত করা হয়।
১. মূলনীতি: একটি বিশেষ কাঠের তৈরি বড় পাত্রে (যাকে জেনারেটর বলে) কাঠের গুঁড়ো বা বিচালি রেখে তা পুরাতন ভিনেগার বা ব্যাকটেরিয়ার পুষ্টি দ্রবণ দ্বারা সিক্ত করা হয়। পাত্রের ওপর থেকে ১০% ইথানল দ্রবণ ফোটায় ফোটায় ফেলা হয় এবং নিচ থেকে নিয়ন্ত্রিত উপায়ে বাতাস ($\text{O}_2$) চালনা করা হয়। $25^\circ\text{C} - 35^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় ব্যাকটেরিয়ার নিঃসৃত এনজাইম ইথানলকে জারিত করে সরাসরি ইথানয়িক অ্যাসিডে রূপান্তর করে।
২. বিক্রিয়া:
$\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{Acetobacter}} \text{CH}_3\text{COOH} + \text{H}_2\text{O}$
৩. সংগ্রহ: পাত্রের তলানিতে এসে জমা হওয়া তরলকে পুনরায় ওপর থেকে ঢেলে পুনঃজারণ নিশ্চিত করা হয় যতক্ষণ না তা সম্পূর্ণ ভিনেগারে রূপান্তরিত হয়। প্রাপ্ত ভিনেগারকে পরে ফিল্টার ও পাস্তুরাইজড করে বোতলজাত করা হয়।
ঘ) M যৌগটি খাদ্য সংরক্ষণে ভূমিকা রাখে কি না? বিশ্লেষণ করো।
'গ' হতে প্রাপ্ত, M যৌগটি হলো অ্যাসিটিক অ্যাসিড বা ভিনেগার ($\text{CH}_3\text{COOH}$)। ভিনেগার প্রাকৃতিকভাবে খাদ্যবস্তু (যেমন: আচার, মাছ, মাংস ও বিভিন্ন সবজি) সংরক্ষণে অত্যন্ত কার্যকর ও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এর খাদ্য সংরক্ষণের বৈজ্ঞানিক কৌশল নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:
১. অম্লীয় পরিবেশ সৃষ্টি (pH হ্রাস): ভিনেগার হলো একটি মৃদু অম্ল। এটি জলীয় দ্রবণে আংশিক বিয়োজিত হয়ে হাইড্রোজেন আয়ন ($\text{H}^+$) উৎপন্ন করে।
$\text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+$
এই $\text{H}^+$ মুক্ত হওয়ার কারণে খাদ্যবস্তুর চারপাশের পরিবেশের pH হ্রাস পেয়ে তীব্র অম্লীয় (pH প্রায় ৪.৫ বা তার কম) হয়ে ওঠে। ক্ষতিকর ব্যাকটেরিয়া, মোল্ড বা অন্যান্য অণুজীবসমূহ বেঁচে থাকার এবং বংশবৃদ্ধির জন্য সাধারণত নিরপেক্ষ বা সামান্য ক্ষারীয় পরিবেশ (pH ৭.০–৭.৫) পছন্দ করে। ভিনেগারের অম্লীয় পরিবেশে এই অণুজীবগুলো নিষ্ক্রিয় হয়ে পড়ে।
২. ব্যাকটেরিয়ার প্রোটোপ্লাজম ধ্বংসকরণ: অবিয়োজিত অ্যাসিটিক অ্যাসিড অণুগুলো অণুজীবের লিপিড সমৃদ্ধ কোষপ্রাচীর ভেদ করে সহজেই ব্যাকটেরিয়ার সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করতে পারে। ব্যাকটেরিয়ার অভ্যন্তরীণ কোষীয় পরিবেশের pH তুলনামূলক বেশি হওয়ায় ক্ষারীয় মাধ্যমে অবিয়োজিত অ্যাসিডটি কোষের ভেতরে গিয়ে বিয়োজিত হয়ে প্রচুর $\text{H}^+$ আয়ন মুক্ত করে। এই অভ্যন্তরীণ অম্লতা ব্যাকটেরিয়ার এনজাইম ও প্রোটিনসমূহকে বিকৃত (denature) করে দেয়, যার ফলে ব্যাকটেরিয়ার প্রোটোপ্লাজম ধ্বংস হয় এবং অণুজীবটি মারা যায়।
৩. এনজাইমের কার্যকারিতা নষ্টকরণ: খাদ্যের ভেতরে থাকা নিজস্ব কিছু অটোলাইটিক এনজাইম খাদ্য পচনের জন্য দায়ী। ভিনেগার এই এনজাইমগুলোর সক্রিয়তা পুরোপুরি নষ্ট করে দেয়, ফলে রাসায়নিকভাবে খাদ্য দীর্ঘকাল সতেজ থাকে।
৪. অসমোটিক চাপ সৃষ্টি: ভিনেগারের উপস্থিতিতে লবণের মতো আংশিক অভিস্রাবণ প্রক্রিয়া ঘটে, যা খাদ্যবস্তু ও ব্যাকটেরিয়ার কোষ থেকে অতিরিক্ত পানি বের করে শুষ্ক পরিবেশ তৈরি করে, যা অণুজীবের প্রতিকূল।
উপসংহার: অতএব, উপরোক্ত রাসায়নিক ও জৈবিক কার্যকারিতার কারণে M যৌগ তথা ভিনেগার খাদ্যদ্রব্যকে অণুজীবের আক্রমণ থেকে রক্ষা করে পচন রোধ করে এবং খাদ্য সংরক্ষণে অত্যন্ত ফলপ্রসূ ভূমিকা রাখে।
অঙ্কুরিত বার্লি বা মল্ট হতে প্রস্তুতকৃত স্টার্চের অ্যালকোহলীয় গাঁজন (fermentation) এবং পরবর্তীতে অ্যাসিটিক অ্যাসিড গাঁজনের মাধ্যমে যে ৪–১০% অ্যাসিটিক অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণ প্রস্তুত করা হয়, তাকে মল্ট ভিনেগার বলে।
খ) $\text{H}_2\text{O}$ একটি পোলার যৌগ কেন? ব্যাখ্যা করো।
কোনো সমযোজী যৌগের অণুতে বিদ্যমান দুটি ভিন্ন মৌলের পরমাণুর মধ্যে তড়িৎ ঋণাত্মকতার উল্লেখযোগ্য পার্থক্য থাকলে বন্ধন জোড়ের ইলেকট্রন আংশিকভাবে অধিক তড়িৎ ঋণাত্মক পরমাণুর দিকে স্থানান্তরিত হয়। এর ফলে অণুতে আংশিক ধনাত্মক ও আংশিক ঋণাত্মক প্রান্ত বা পোলের সৃষ্টি হয়, যাকে পোলার যৌগ বলে।
পানি ($\text{H}_2\text{O}$) অণুতে কেন্দ্রীয় অক্সিজেন ($\text{O}$) পরমাণু দুটি হাইড্রোজেন ($\text{H}$) পরমাণুর সাথে দুটি সমযোজী একক বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে। অক্সিজেনের তড়িৎ ঋণাত্মকতার মান $3.5$ এবং হাইড্রোজেনের মান $2.1$, যাদের পার্থক্য $1.4$ (যা $0.5$ থেকে $1.9$ এর মধ্যে অবস্থিত)। এই উচ্চ পার্থক্যের কারণে অক্সিজেনের ইলেকট্রন আকর্ষণ ক্ষমতা অনেক বেশি থাকে এবং তা $\text{O}-\text{H}$ বন্ধনের শেয়ারকৃত ইলেকট্রনকে নিজের দিকে টেনে নেয়। ফলে অক্সিজেন পরমাণুটি আংশিক ঋণাত্মক আধান ($\delta^-$) এবং হাইড্রোজেন পরমাণু দুটি আংশিক ধনাত্মক আধান ($\delta^+$) প্রাপ্ত হয়ে অণুতে স্থায়ী ডাইপোল সৃষ্টি করে। এই কারণেই $\text{H}_2\text{O}$ একটি পোলার যৌগ।
গ) উদ্দীপকের M যৌগটির উৎপাদন পদ্ধতি বর্ণনা করো।
উদ্দীপকের বিক্রিয়াগুলো লক্ষ্য করি:
১. সুক্রোজ ($\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$) ইনভারটেজ এনজাইম দ্বারা হাইড্রোলাইজড হয়ে গ্লুকোজ (A) ও ফ্রুক্টোজ (B) উৎপন্ন করে:
$\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{Invertase}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \text{ (Glucose)} + \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \text{ (Fructose)}$
২. গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজের মিশ্রণ জাইমেজ এনজাইম দ্বারা গাঁজন প্রক্রিয়ায় ইথানল (C) ও কার্বন ডাইঅক্সাইড (D) উৎপন্ন করে:
$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \xrightarrow{\text{Zymase}} 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (Ethanol)} + 2\text{CO}_2$
৩. ইথানল (C) বায়ুর অক্সিজেন দ্বারা মাইকোডার্মা অ্যাসিটির উপস্থিতিতে $30^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় জারিত হয়ে অ্যাসিটিক অ্যাসিড বা ভিনেগার (M) উৎপন্ন করে:
$\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + \text{O}_2 \xrightarrow[\text{Acetobacter}]{30^\circ\text{C}} \text{CH}_3\text{COOH (M)} + \text{H}_2\text{O}$
সুতরাং, উদ্দীপকের M যৌগটি হলো ইথানয়িক অ্যাসিড বা অ্যাসিটিক অ্যাসিড ($\text{CH}_3\text{COOH}$), যার ৪–১০% জলীয় দ্রবণকে ভিনেগার বলা হয়।
M যৌগ বা ভিনেগারের বাণিজ্যিক উৎপাদন পদ্ধতি (কুইক ভিনেগার পদ্ধতি):
শিল্পক্ষেত্রে ইথানল থেকে মাইকোডার্মা অ্যাসিডি বা অ্যাসিটোভ্যাক্টর ব্যাকটেরিয়ার উপস্থিতিতে মূলত ভিনেগার প্রস্তুত করা হয়।
১. মূলনীতি: একটি বিশেষ কাঠের তৈরি বড় পাত্রে (যাকে জেনারেটর বলে) কাঠের গুঁড়ো বা বিচালি রেখে তা পুরাতন ভিনেগার বা ব্যাকটেরিয়ার পুষ্টি দ্রবণ দ্বারা সিক্ত করা হয়। পাত্রের ওপর থেকে ১০% ইথানল দ্রবণ ফোটায় ফোটায় ফেলা হয় এবং নিচ থেকে নিয়ন্ত্রিত উপায়ে বাতাস ($\text{O}_2$) চালনা করা হয়। $25^\circ\text{C} - 35^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় ব্যাকটেরিয়ার নিঃসৃত এনজাইম ইথানলকে জারিত করে সরাসরি ইথানয়িক অ্যাসিডে রূপান্তর করে।
২. বিক্রিয়া:
$\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{Acetobacter}} \text{CH}_3\text{COOH} + \text{H}_2\text{O}$
৩. সংগ্রহ: পাত্রের তলানিতে এসে জমা হওয়া তরলকে পুনরায় ওপর থেকে ঢেলে পুনঃজারণ নিশ্চিত করা হয় যতক্ষণ না তা সম্পূর্ণ ভিনেগারে রূপান্তরিত হয়। প্রাপ্ত ভিনেগারকে পরে ফিল্টার ও পাস্তুরাইজড করে বোতলজাত করা হয়।
ঘ) M যৌগটি খাদ্য সংরক্ষণে ভূমিকা রাখে কি না? বিশ্লেষণ করো।
'গ' হতে প্রাপ্ত, M যৌগটি হলো অ্যাসিটিক অ্যাসিড বা ভিনেগার ($\text{CH}_3\text{COOH}$)। ভিনেগার প্রাকৃতিকভাবে খাদ্যবস্তু (যেমন: আচার, মাছ, মাংস ও বিভিন্ন সবজি) সংরক্ষণে অত্যন্ত কার্যকর ও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এর খাদ্য সংরক্ষণের বৈজ্ঞানিক কৌশল নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:
১. অম্লীয় পরিবেশ সৃষ্টি (pH হ্রাস): ভিনেগার হলো একটি মৃদু অম্ল। এটি জলীয় দ্রবণে আংশিক বিয়োজিত হয়ে হাইড্রোজেন আয়ন ($\text{H}^+$) উৎপন্ন করে।
$\text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+$
এই $\text{H}^+$ মুক্ত হওয়ার কারণে খাদ্যবস্তুর চারপাশের পরিবেশের pH হ্রাস পেয়ে তীব্র অম্লীয় (pH প্রায় ৪.৫ বা তার কম) হয়ে ওঠে। ক্ষতিকর ব্যাকটেরিয়া, মোল্ড বা অন্যান্য অণুজীবসমূহ বেঁচে থাকার এবং বংশবৃদ্ধির জন্য সাধারণত নিরপেক্ষ বা সামান্য ক্ষারীয় পরিবেশ (pH ৭.০–৭.৫) পছন্দ করে। ভিনেগারের অম্লীয় পরিবেশে এই অণুজীবগুলো নিষ্ক্রিয় হয়ে পড়ে।
২. ব্যাকটেরিয়ার প্রোটোপ্লাজম ধ্বংসকরণ: অবিয়োজিত অ্যাসিটিক অ্যাসিড অণুগুলো অণুজীবের লিপিড সমৃদ্ধ কোষপ্রাচীর ভেদ করে সহজেই ব্যাকটেরিয়ার সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করতে পারে। ব্যাকটেরিয়ার অভ্যন্তরীণ কোষীয় পরিবেশের pH তুলনামূলক বেশি হওয়ায় ক্ষারীয় মাধ্যমে অবিয়োজিত অ্যাসিডটি কোষের ভেতরে গিয়ে বিয়োজিত হয়ে প্রচুর $\text{H}^+$ আয়ন মুক্ত করে। এই অভ্যন্তরীণ অম্লতা ব্যাকটেরিয়ার এনজাইম ও প্রোটিনসমূহকে বিকৃত (denature) করে দেয়, যার ফলে ব্যাকটেরিয়ার প্রোটোপ্লাজম ধ্বংস হয় এবং অণুজীবটি মারা যায়।
৩. এনজাইমের কার্যকারিতা নষ্টকরণ: খাদ্যের ভেতরে থাকা নিজস্ব কিছু অটোলাইটিক এনজাইম খাদ্য পচনের জন্য দায়ী। ভিনেগার এই এনজাইমগুলোর সক্রিয়তা পুরোপুরি নষ্ট করে দেয়, ফলে রাসায়নিকভাবে খাদ্য দীর্ঘকাল সতেজ থাকে।
৪. অসমোটিক চাপ সৃষ্টি: ভিনেগারের উপস্থিতিতে লবণের মতো আংশিক অভিস্রাবণ প্রক্রিয়া ঘটে, যা খাদ্যবস্তু ও ব্যাকটেরিয়ার কোষ থেকে অতিরিক্ত পানি বের করে শুষ্ক পরিবেশ তৈরি করে, যা অণুজীবের প্রতিকূল।
উপসংহার: অতএব, উপরোক্ত রাসায়নিক ও জৈবিক কার্যকারিতার কারণে M যৌগ তথা ভিনেগার খাদ্যদ্রব্যকে অণুজীবের আক্রমণ থেকে রক্ষা করে পচন রোধ করে এবং খাদ্য সংরক্ষণে অত্যন্ত ফলপ্রসূ ভূমিকা রাখে।
Resource Details
| Subject | Higher Math 2nd paper |
| Chapter | 5 |
| Board | Dhaka |
| Year | 2023 |
Discussion — Higher Math 2nd CQ (Dhaka 2023)
No discussion yet. Be the first to post a comment!