ابحث عن الألكانات، ابحث عن الألكينات، وهي كلمة للمركبات العضوية المميزة، والتي لها دور كبير في الاستخدامات الكيميائية، وتعرف باسم آخر وهو البارافينات.
ابحث عن الألكانات بالتفصيل .. ابحث عن الألكينات
البحث عن الألكانات بالتفصيل
تعريف الألكانات
الألكانات عبارة عن هيدروكربونات مشبعة بذرات هيدروجين وذرة كربون واحدة في التركيب الكيميائي، وكلمة الهيدروكربونات تعني أن هذا مركب يتكون من ذرات الكربون والهيدروجين في طبيعة الكربون الذي يشترك في رابطة تساهمية قوية مع الهيدروجين، وذلك بفضل ذرات الكربون. التي تجعل من السهل سلاسل طويلة، مما جعل هذه الهيدروكربونات تتكون من جزيئات كبيرة تصل أحيانًا إلى مئات الذرات، ومن خلال البحث عن الألكان، نجد أن الصيغة الكيميائية للألكان هي CnH2n + 2.
الفرق بين الهيدروكربونات المشبعة والهيدروكربونات غير المشبعة
بالطبع، كل الكائنات الحية على الكوكب تتجمع من الهيدروكربونات كأحد مكوناتها العامة، لكن يمكننا أن نجدها في أشكال أخرى، بما في ذلك الوقود الأحفوري والغاز الطبيعي والفحم والبنزين. ليس هذا فقط، بل يوجد أيضًا في الزبدة وزيت الطهي الذي يستخدم في المنازل بشكل يومي، ومن هنا وجود نوعين من الهيدروكربونات مشبعة وغير مشبعة، حيث من المعروف أن الهيدروكربونات المشبعة لها رابطة واحدة بين ذراتها، مما يعني أنه يتم مشاركة زوج واحد فقط من الإلكترونات بين أي ذرتين من المركب، ولكن في الهيدروكربونات غير المشبعة، نجد أن لديهم روابط مزدوجة أو ثنائية وثلاثية.
المصادر الرئيسية للألكانات في الطبيعة
للألكانات مصادر طبيعية مهمة أشهرها النفط والغاز الطبيعي. أما الزيت فيتكون من خليط من الألكانات السائلة والهيدروكربونات الأخرى، ويخرج منه الألكانات العليا، وهي الألكانات الصلبة الناتجة عن عملية تقطير الزيت على شكل رواسب تعرف بالقطران، وهي معروفة. أنها واحدة من أكبر الرواسب الطبيعية للألكانات الصلبة. توجد بكثرة في بحيرة الأسفلت المعروفة باسم بحيرة الأسفلت في ترينيداد وتوباغو. أما بالنسبة للغاز الطبيعي، فإن أول مكوناته وأعلى نسبة الميثان هي 70-90٪ مع وجود بعض الإيثان والبروبان والبيوتان، وفي بعض مصادر الغاز حوالي 8٪ من ثاني أكسيد الكربون والميثان. توجد في الغلاف الجوي للكوكب، والتواجد العام للألكانات في المحيطات والمياه صغير جدًا بسبب انخفاض قابلية ذوبان الميثان في الماء.
البحث عن الألكانات وكيفية تسميتها
البحث عن الألكانات وكيفية تسميتها
الصيغة الجزيئية العامة للألكانات هي CnH2n + 2، حيث n هو عدد ذرات الكربون، وسبب اسم الألكانات أنها تتكون من سلاسل كربون غير متفرعة تسمى الألكانات العادية أو الألكانات n، ويختلف كل عضو في هذه السلسلة عن واحد قبله أو من بعده مع المجموعة ‒CH2 ويسمى مع مجموعة الميثيلين، وسلسلة المركبات التي يتم فيها بناء أعضائها بطريقة منتظمة ومتكررة، مثل تلك الموضحة أعلاه في السلسلة المتماثلة، مع العلم أن لأعضاء هذه السلسلة خواص كيميائية وفيزيائية متشابهة، وتتغير تدريجياً بإضافة ذرات الكربون إلى تلك السلسلة.
أمثلة على تسمية الألكانات
أمثلة على تسمية الألكانات أوجد الألكانات
– المثال الأول في تسمية الألكانات من خلال البحث عن الألكانات هو تسمية الميثان، حيث أن الصيغة الجزيئية للميثان هي CH4 والصيغة الهيكلية هي نفسها، ولكنها في أمثلة أخرى مختلفة، وهذا لأن الميثان له هيكل رباعي السطوح منتظم معادلة.
المثال الثاني هو CH3-CH (CH3) -CH2-CH (CH2-CH3) -CH2-CH3، ويسمى 4-ethyl-2-methylhexane.
المثال الثالث هو CH3-CH2-CH (CH3) -CH (CH2-CH3) -CH2-CH3، وتعيينها هو 3-ethyl-4-methylhexane.
المثال الرابع CH3 -CH (CH3) -CH (Br) -CH3 يسمى 2-برومو -3 ميثيل بوتان
البحث عن الألكانات وأهم استخداماتها
البحث عن الألكانات وأهم استخداماتها .. البحث عن الألكينات
تعتبر الألكانات من المواد الخام التي تستخدم في الصناعات الكيميائية، والمكون الرئيسي للبنزين والتشحيم، وكذلك في الغاز الطبيعي الذي يحتوي بشكل أساسي على الميثان والإيثان، ويستخدم للأغراض المنزلية البشرية، مثل التدفئة والطبخ.، والمرافق الكهربائية، بما في ذلك توربينات الغاز
استخدامات الغاز في النقل
يعتبر الغاز من الالكانات المهمة في استعمالاته في النقل حيث تتم عملية تسييل الغاز الطبيعي من خلال ما يعرف بتطبيق الضغط العالي عليه ومن ثم عملية التبريد وانتاج الغاز الطبيعي المسال او الغاز الطبيعي المسال. والتي قد تكون أحد أشكال الوقود المهمة في المستقبل، وهو ما تقوم به بعض الدول حاليًا لتحويل معظم غازها الطبيعي إلى شكل غاز طبيعي مسال، وأشهرها سلطنة عمان في أكثرها معمل الغاز الطبيعي المسال الشهير في منطقة قلهات والمصمم لتسييل ما يقرب من 6.6 مليون طن من الغاز الطبيعي سنويا.
استخدامات الزيت الخام
يتم فصل الزيت الخام من خلال عملية التقطير الجزئي التي تحدث في مصافي النفط، وتمتلك هذه الأجزاء المقطرة والمختلفة من النفط الخام من خلال إيصالها إلى نقاط غليان عالية، ولكنها تتكون عادةً من ألكانات لها أطوال قريبة من كل منها آخر، مع العلم أنه كلما ارتفعت درجة حرارة الغليان، زادت ذرات الكربون التي تحتويها مكونات أجزاء معينة من الزيت
أهم خصائص الألكانات
الألكانات غير قابلة للذوبان في الماء
من أشهر خصائص الألكانات أنها لا تذوب في الماء، لأن جزيئات الماء قطبية بينما جزيئات الألكان غير قطبية، ولأن قطبية رابطة O – H تتشكل شحنة جزئية موجبة على ذرة الهيدروجين، وتتكون شحنة سالبة جزئية على ذرة الأكسجين، مما ينتج عنه تجاذب في ذرات الهيدروجين في جزيء الماء ترتبط بقوة بذرات الأكسجين في جزيئات الماء الأخرى، ويسمح الحجم الصغير لذرات الهيدروجين للجزيئات بالاقتراب لبعضهم البعض والجاذبية هنا تُعرف باسم جاذبية الرابطة الهيدروجينية.
الألكانات منخفضة نقطة الغليان
تحتاج الألكانات إلى نقطة غليان منخفضة، لأنها جزيئات غير قطبية وهذا بسبب الحركة المستمرة للجزيء غير القطبي، مما قد يؤدي إلى توزيع الإلكترونات فيه بشكل غير متساو، مما يتسبب في أن يكون للجزيء جزئية موجبة وسالبة. النهايات، مما يؤدي إلى استقطاب الجزيء، تنجذب الجزيئات مؤقتًا لبعضها البعض، وفي هذه الحالة، تتشكل قوى الترابط بين تلك الجزيئات التي تسمى قوى فان دير فال، وكذلك الألكانات لديها درجة جاذبية ضعيفة، مما يجعلها تفعل ذلك. لا تحتاج إلى درجة حرارة غليان عالية لتتحلل.