الالكانات : هي مركبات هيدروكربونية مشبعة جميع الروابط فيها تساهمية أحادية
توصف بأنها مشبعة
بسبب استنفاذ حاجتها من الارتباط بذرات الهيروجين
1 ـ نحدد أطول سلسلة متصلة من ذرات الكربون.
2 ـ نرقم ذرات الكربون في هذه السلسلة من أحد طرفيها إلي الطرف الآخر بحيث تأخذ ذرة الكربون المتصلة بالمجموعة الجانبية أصغر رقم.
3 ـ نحدد المجموعة أو المجموعات من حيث موقع اتصالها بالسلسلة.
4 ـ نكتب الرقم الدال على موقع اتصال المجموعة الجانبية بالسلسلة ثم اسم المجموعة، ويتم الفصل بين الرقم والاسم بخط قصير. 5 ـ في حالة وجود أكثر من مجموعة جانبية مثل ميثيل (- CH3) وإيثيل (- C2H5) فإن أولوية كتابة المجموعة برقمها تتم طبقاً للترتيب الأبجدي أي إيثيل قبل ميثيل.
6 ـ عند اتصال مجموعتين متماثلتين مثل مجموعتي ميثيل (- CH3) بنفس ذرة الكربون في السلسلة، فنستخدم كلمة ثنائي ونضع قبلها نفس رقم ذرة الكربون مرتين.
7-ينتهى الاسم بكتابة اسم أطول سلسلة .
2)تفاعل الهلجنه:
تتفاعل الالكانات مع الهالوجينات مثل(البروم والكلور )في وجود الضوء أو الحراره كمصدر للطاقه لينتج بروميد أو كلوريد الالكيل على التوالي R + X2 → RX + HX
ويمكن توضيح ذلك من خلال المثال التالي: C2H6+Cl2→C2H5Cl+HCl
في وجود الضوء والحراره نلاحظ انه خلال التفاعل كسرت الرابطه بين الكربون والهيدروجين في الايثان ورابطه بين الكلور في جزئ غاز الكلور بفعل الطاقه الضوئيه (ضوء الشمس)أو الحراره.وتكونت رابطه بين الكربون والكور ورابطه أخرى بين الكلور والهيدروجين.اي حدث تفاعل استبدال بين ذره هيدروجين في الالكان وذره كلور في جزئ الكلور ويمكن ان يستمرهذا التفاعل حتى تستبدل جميع ذرات الهيدروجين وتتكون العديد من النواتج ذات الاستعمالات المتعدده كما نرى ذلك عند دراسة تفاعلات الميثان.
وتنتمى الألكانات للمركبات الأليفاتية.
والصيغة العامة لتركيب الألكانات CnH2n+2, وأبسط ألكان على هذا يكون الميثان, CH4, ويليه الإيثان, C2H6, وهكذا. وكل ذرة كربون في الألكانات لها تهجين sp3.
ظاهرة الشكل
يمكن للجزيئات التي تحتوى على أكثر من 3 ذرات كربون أن تترتب بعدة طرق, مكونة متشكلات عديدة. الألكانات "العادية" لها تركيب خطي, غير متفرع. ويزيد عدد المتشكلات بشدة بزيادة عدد ذرات الكربون, فعدد المتشكلات للألكانات التي لها من 1 إلى 12 ذرة كربون تكون كالتالي: 1, 1. 1, 2, 3, 5, 9, 18, 35, 75, 159, 355 بالترتيب.
تسمية الألكانات
تسمية الاتحاد الدولي
ينتهى اسم الألكان باللاحقة "ان". الحلقات المستقيمة للألكانات ويتم تسميتها طبقا للجدول التالي, والذي يحتوى أيضا على اسم الألكيل المتكون بنزع ذرة الهيدروجين الطرفية.
| اسم الألكان | صيغة الألكان | الجذر الألكيلي | صيغة الجذر الألكيلي |
| ميثان | CH4 | ميثيل | CH3 |
| ايثان | C2H6 | ايثيل | C2H5 |
| بروبان | C3H8 | بروبيل | C3H7 |
| بيوتان | C4H10 | بيوتيل | C4H9 |
| بنتان | C5H12 | بنتيل | C5H11 |
| هكسان | C6H14 | هكسيل | C6H13 |
| هبتان | C7H16 | هبتيل | C7H15 |
| أوكتان | C8H18 | اوكتيل | C8H17 |
| نونان | C9H20 | نونيل | C9H19 |
| ديكان | C10H22 | ديكيل | C10H21 |
تسمية الألكانات: تسمى المركبات العضوية حسب نظامين، التسمية الشائعة والتي قد تختلف من مكان إلى آخر، وتسمية دولية محددة تبعاً لنظام الإيوباك والتي تعتمد على اسم الألكان. والألكانات قد تكون غير متفرعة أو متفرعة أي تحتوي على مجموعات جانبية
يتم تسميتها طبقا للآتى:
قواعد تسمية الألكانات ذات السلسلة المتفرعة حسب الأيوباك
2 ـ نرقم ذرات الكربون في هذه السلسلة من أحد طرفيها إلي الطرف الآخر بحيث تأخذ ذرة الكربون المتصلة بالمجموعة الجانبية أصغر رقم.
3 ـ نحدد المجموعة أو المجموعات من حيث موقع اتصالها بالسلسلة.
4 ـ نكتب الرقم الدال على موقع اتصال المجموعة الجانبية بالسلسلة ثم اسم المجموعة، ويتم الفصل بين الرقم والاسم بخط قصير. 5 ـ في حالة وجود أكثر من مجموعة جانبية مثل ميثيل (- CH3) وإيثيل (- C2H5) فإن أولوية كتابة المجموعة برقمها تتم طبقاً للترتيب الأبجدي أي إيثيل قبل ميثيل.
6 ـ عند اتصال مجموعتين متماثلتين مثل مجموعتي ميثيل (- CH3) بنفس ذرة الكربون في السلسلة، فنستخدم كلمة ثنائي ونضع قبلها نفس رقم ذرة الكربون مرتين.
7-ينتهى الاسم بكتابة اسم أطول سلسلة .
أسماء شائعة
عديد من الأسماء التي لا تتبع قواعد IUPAC تستخدم مثل:| المركب | اسم IUPAC | الاسم الشائع |
| C4H10 | بيوتان | "ن"-بيوتان |
| C5H12 | بينتان | "ن"-بينتان |
| C6H14 | هيكسان | "ن"-هيكسان |
| (وهكذا) | ||
| C4H10 | 2-ميثيل بروبان | أيزوبيوتان i-butane |
| C5H12 | 2-ميثيل بيوتان | أيزو بينتان |
| C6H14 | 2-ميثيل بينتان | أيزو هيكسان |
| (وهكذا) | ||
| C5H12 | 2,2-ثنائي ميثيل بروبان | نيو بينتان |
الخواص
الخواص الفيزيائية
- الألكانات لا تذوب في الماء.
- كثافة الألكانات أقل من الماء.
- تزيد نقطة الانصهار والغليان للألكانات بصفة عامة بزيادة الوزن الجزيئي وأيضا بزيادة طول سلسلة الكربون الرئيسية.
- في الظروف القياسية فإن الألكانات من CH4 إلى C4H10 تكون في الحالة الغازية, ومن C5H12 إلى C17H36 تكون في الحالة السائلة, وبعد C18H38 تكون في الحالة الصلبة.
الخواص الكيميائية
- الألكانات نشاطيتها منخفضة لأن الروابط الاحادية بين C-C, و C-H ومن نوع سيجما التي تكون ثابتة نسبيا, وصعبة التكسير وغير قطبية. ولا تتفاعل الألكانات مع الأحماض, الألكيلات, الفلزات, العوامل المؤكسدة. ومن العجيب أن النفط (أوكتان) لا يتفاعل مع حمض الكبريتيك المركز, فلز الصوديوم, منجنيز البوتاسيوم. وهذا الخمول هو أصل كلمة "برافينات" (الأصل اللاتيني "بارا"+"أفين", يعنى هنا لا يوجد انجذاب).
1)تفاعل الاحتراق:
تتفاعل الالكانات مع كمية وافرة من الأكسجين حيث تنكسر روابط(C-H)وروابط(C-C)ويتحول الكربون إلى ثاني اكسيد الكربون ويتجول الهيدروجين إلى ماء ,وتنطلق كمية كبيره من الطاقه الحراريه التي يستفياد منها في احتراق أنواع الوقودالمختلفه إما للتدفئه اولتحريك الالات أو توليد الكهرباء اوتشغيل السيارات والقطارات والمصانع المختلفه ويمكن تمثيل التفاعل احتراق الالكانات بالمعادله التاليه:CH4+2O2→CO2+2H2O+Energyفي وجود لهب 2)تفاعل الهلجنه:
تتفاعل الالكانات مع الهالوجينات مثل(البروم والكلور )في وجود الضوء أو الحراره كمصدر للطاقه لينتج بروميد أو كلوريد الالكيل على التوالي R + X2 → RX + HX
ويمكن توضيح ذلك من خلال المثال التالي: C2H6+Cl2→C2H5Cl+HCl
في وجود الضوء والحراره نلاحظ انه خلال التفاعل كسرت الرابطه بين الكربون والهيدروجين في الايثان ورابطه بين الكلور في جزئ غاز الكلور بفعل الطاقه الضوئيه (ضوء الشمس)أو الحراره.وتكونت رابطه بين الكربون والكور ورابطه أخرى بين الكلور والهيدروجين.اي حدث تفاعل استبدال بين ذره هيدروجين في الالكان وذره كلور في جزئ الكلور ويمكن ان يستمرهذا التفاعل حتى تستبدل جميع ذرات الهيدروجين وتتكون العديد من النواتج ذات الاستعمالات المتعدده كما نرى ذلك عند دراسة تفاعلات الميثان.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق