هیدروکربن های آلیفاتیک چه هستند؟

هیدروکربن های آلیفاتیک ترکیبات ارگانیک هستند، مولکول هایی که تنها یک پیوند دارند. این شامل الكون ها و سیکلوپارافین ها هستند، ویژگی های آنها در مواد ما در نظر گرفته می شود.

فرمول کلی الکل ها

نمایندگان این کلاس با فرمول کلی CnH2n + 2 مشخص می شوند. پارافین شامل تمام ترکیباتی است که دارای زنجیر باز هستند، جایی که اتمها با پیوندهای ساده پیوند دارند. با توجه به این واقعیت که در شرایط عادی هیدروکربن های آلیفاتیک ترکیبات کم فعال هستند، آنها نام خود را "پارافین" نامیده اند. بعضی از ویژگی های ساختار نمایندگان این کلاس، ماهیت پیوند در مولکول ها، زمینه کاربرد را توضیح خواهیم داد.

شرح مختصری از متان

به عنوان ساده ترین نماینده این کلاس، ما می توانیم متان را ذکر کنیم. او کسی است که مجموعه ای از هیدروکربن های آلفا را آغاز می کند. ما ویژگی های متمایز آن را نشان می دهیم.

متان در شرایط عادی یک ماده گازدار است که بی بو و بی رنگ است. این ترکیب در طبیعت با تجزیه بدون حضور اکسیژن هوا حیوانات و موجودات گیاهی شکل گرفته است. به عنوان مثال، آن را در گاز طبیعی یافت می شود، بنابراین در حال حاضر آن را در مقادیر زیادی به عنوان سوخت در تولید و در زندگی روزمره استفاده می شود.

این هیدروکربن ها چه نوع پیوند شیمیایی دارند؟ آلیفاتیک، محدود کردن ترکیبات آلی، مولکول های قطبی کووالانسی است.

مولکول متان دارای فرم tetrahedral از مولکول است، نوع hybridization از اتم های کربن در آن sp3، که مطابق با زاویه valence 109 درجه 28 دقیقه است. به همین دلیل است که هیدروکربن های آلیفاتیک ترکیبات شیمیایی کم فعال هستند.

ویژگی های هومولوگ های متان

علاوه بر متان، هیدروکربنهای دیگر نیز در گاز طبیعی و روغن موجود هستند که ساختار مشابهی دارند. نخستین چهار نماینده از مجموعه های همولوگ از پارافین در حالت جامد گاز هستند، دارای حلالیت نامناسب در آب هستند.

همان طور که مقدار مولکولی نسبی افزایش می یابد، افزایش نقاط جوش و ذوب CxHy مشاهده می شود. بین نمایندگان فردی سری، اختلاف معنی دار CH2 وجود دارد، که اختلاف همخونی نامیده می شود. این تایید مستقیم وابستگی ترکیب به این مجموعه آلی است.

تمام هیدروکربن های آلیفاتیک، مواد هستند که به راحتی در حلال های آلی محلول هستند.

ایزومریز سری

برای نمایندگان تعدادی از پارافین، ایزومری اسکلت کربن مشخص است. این امر با امکان چرخش فضایی اتم کربن در اطراف مدارهای شیمیایی توضیح داده شده است. به عنوان مثال، برای ترکیب ترکیب C4H10، می توانید یک هیدروکربن با یک اسکلت مستقیم کربن - بوتان بگیرید. همانطور که ایزومر ساختاری 2-متیل پروپان است که ساختار شاخه ای دارد.

در میان خواص شیمیایی معمولی پارافین، واکنش های جایگزینی باید توجه شود. اشباع اوراق قرضه پیچیدگی واکنش، مکانیسم رادیکال آن را توضیح می دهد. برای به دست آوردن مشتقات هالوژنی از هیدروکربن های آلیفاتیک، لازم است که یک واکنش هالوژنی در حضور اشعه UV انجام شود. طبیعت زنجیره ای این تعامل در همه نمایندگان این مجموعه دیده می شود. محصولات حاصل از آن عبارتند از مشتقات هالوژن. آنها به طور گسترده ای در صنایع شیمیایی به عنوان حلال های آلی استفاده می شود.

علاوه بر این، تمام هیدروکربن های آلیفاتیک و آروماتیک در حضور اکسیژن، آب و دی اکسید کربن بوجود می آیند. بسته به محتوای درصد مولکول کربن، مقادیر مختلف گرما آزاد می شود. صرف نظر از تعلق به کلاس ترکیبات آلی، تمام فرآیندهای احتراق واکنش های شیمیایی هستند که در زندگی روزمره و صنعت مورد استفاده قرار می گیرند.

Dehydrogenation از متان (تقسیم هیدروژن) همچنین کاربرد عملی دارد. به عنوان یک نتیجه از این فرآیند، استیلن تشکیل شده است، که مواد شیمیایی با ارزش مواد شیمیایی است.

استفاده از آلکان ها و آلکان های کلر

دی کرول متیان، کلروفرم و تتراکلوراتان مایعات هستند که از حلال های عالی آلی هستند. کلروفرم و یدوفورم در پزشکی مدرن استفاده می شود. تجزیه متان یکی از روش های صنعتی تولید دوده است که برای تولید جوهر چاپ لازم است. متان به عنوان اصلی ترین منبع تولید هیدروژن گاز در صنایع شیمیایی محسوب می شود که به تولید آمونیاک منجر می شود و همچنین به سنتز مواد ارگانیک متعدد تبدیل می شود.

هیدروکربنهای غیر اشباع

هیدروکربن های آلایاتیک غیر اشباع نمایندگان تعدادی از اتیلن و استیلن هستند. بگذارید خواص و کاربردهای اولیه آنها را تجزیه و تحلیل کنیم. آلکین ها با حضور یک پیوند دوگانه مشخص می شوند، بنابراین فرمول کلی این سری به شکل CnH2n می باشد.

با توجه به ماهیت غیر اشباع این مواد، می توان ذکر کرد که آنها به واکنش این ترکیب وارد می شوند: هیدروژن، هالوژن، هیدراتاسیون، هیدروال هالیز شدن. علاوه بر این، نمایندگان تعدادی از اتیلن قادر به پلیمریزاسیون هستند. این ویژگی خاصی است که نمایندگان این طبقه را در تولید شیمیائی مدرن به کار می گیرد. پلی اتیلن و پلی پروپیلن مواد هستند که پایه صنعت پلیمری را تشکیل می دهند.

استیلن اولین نماینده سری است که دارای فرمول کلی CnH2n-2 است. در میان ویژگی های متمایز این ترکیبات، می توان وجود یک پیوند سه گانه را مشخص کرد. حضور آن، روند واکنش ترکیب با هالوژن، آب، هالید هیدروژن، هیدروژن را توضیح می دهد. اگر پیوند سه گانه در چنین ترکیباتی در موقعیت اول قرار گیرد، واکنش جایگزینی کیفی با نمک نقره ای پیچیده برای آلکین ها مشخص می شود. این توانایی است که یک واکنش کیفی به آلکین است، که برای تشخیص آن در یک مخلوط با آلکین و آلکان استفاده می شود.

هیدروکربن های آروماتیک ترکیبات غلیظ سیلیکونی هستند، بنابراین آنها به عنوان ترکیبات آلیفاتیک در نظر گرفته نمی شوند.

نتیجه گیری

علیرغم تفاوت در ترکیب کمی نمایندگان ترکیبات آلیفاتیک محدود و غیر اشباع، آنها در کیفیت مشابه هستند، در مولکولها حاوی کربن و هیدروژن هستند. تفاوت در ترکیب کمی (فرمول های عمومی مختلف) در نمایندگان CCl2 اشباع شده و غیر اشباع تفاوت در مکانیسم واکنش های به دست آوردن محصولات مختلف را توضیح می دهد.

به همین دلیل نمایندگان تمام طبقات از جمله ترکیبات را وارد واکنش احتراق، تشکیل دی اکسید کربن، آب، آزاد مقدار مشخصی از انرژی حرارتی، که آنها را تقاضا به عنوان یک سوخت در زندگی روزمره و صنعت است.