الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةفقطبينالذرات
الألكاناتهيأبسطأنواعالهيدروكربوناتوأكثرهاأساسيةفيالكيمياءالعضوية.تُعرفهذهالمركباتبأنهاتحتويعلىروابطأحاديةفقطبينذراتالكربون،ممايجعلهامشبعةتمامًابالهيدروجين.تُسمىأيضًا"البارافينات"نظرًالانخفاضتفاعلهاالكيميائيمقارنةًبغيرهامنالهيدروكربونات.الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةفقطبينالذرات
الخصائصالعامةللألكانات
تتميزالألكاناتبعدةخصائصرئيسية:
- الصيغةالعامة:CnH2n+2،حيث"n"تمثلعددذراتالكربون.
- الروابطالأحادية:جميعالروابطبينذراتالكربونهيروابطتساهميةأحادية(σ).
- التشبع:لاتحتويعلىروابطثنائيةأوثلاثية،ممايعنيأنهالاتتفاعلبسهولةمعالموادالأخرى.
- اللونوالرائحة:عديمةاللونوالرائحةفيحالتهاالنقية.
التصنيفحسبطولالسلسلةالكربونية
يمكنتصنيفالألكاناتحسبعددذراتالكربونفيسلسلتها:
- الميثان(CH4):أبسطالألكانات،يتكونمنذرةكربونواحدة.
- الإيثان(C2H6):يحتويعلىذرتيكربون.
- البروبان(C3H8):يستخدمكوقودللطبخوالتدفئة.
- البوتان(C4H10):موجودفيالولاعاتوالوقودالمحمول.
- البنتان(C5H12)ومافوق:تستخدمفيالصناعاتالبتروكيماوية.
الاستخداماتالصناعيةللألكانات
تلعبالألكاناتدورًاحيويًافيالعديدمنالتطبيقاتالصناعيةواليومية،مثل:
- الوقود:الميثانوالإيثانوالبروبانوالبوتانتُستخدمكوقودللسياراتوالتدفئة.
- المذيبات:بعضالألكاناتمثلالهكسانتستخدمفيالصناعاتالكيميائيةكمذيبات.
- صناعةالبلاستيك:تُستخدمكموادخاملإنتاجالبوليمرات.
- الطب:بعضالمشتقاتتُستخدمفيالأدويةوالمستحضراتالطبية.
التفاعلاتالكيميائيةللألكانات
علىالرغممنأنالألكاناتغيرنشطةنسبيًا،إلاأنهاتخضعلبعضالتفاعلاتالمهمة:
الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةفقطبينالذرات- الاحتراق:تتفاعلمعالأكسجينلتوليدثانيأكسيدالكربونوالماءوالطاقة.
- الهلجنة:يمكناستبدالذراتالهيدروجينبذراتالهالوجين(مثلالكلورأوالبروم)فيوجودالضوء.
- التكسيرالحراري:تستخدمفيمصافيالنفطلتكسيرالجزيئاتالكبيرةإلىجزيئاتأصغر.
الخلاصة
الألكاناتهيمركباتأساسيةفيالكيمياءالعضويةوالصناعة،وتتميزببساطتهاواستقرارها.تُستخدمفيمجالاتمتعددةبدءًامنالوقودوحتىالأدوية،ممايجعلهاذاتأهميةكبيرةفيحياتنااليومية.
الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةفقطبينالذراتالألكاناتهيأبسطأنواعالمركباتالهيدروكربونية،حيثتتكونمنذراتالكربونوالهيدروجينفقطمعروابطأحاديةبينذراتالكربون.تُعرفأيضًاباسم"الهيدروكربوناتالمشبعة"لأنهاتحتويعلىأكبرعددممكنمنذراتالهيدروجينالمرتبطةبكلذرةكربوندونوجودروابطثنائيةأوثلاثية.
الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةفقطبينالذراتالخصائصالعامةللألكانات
- الصيغةالعامة:تتميزالألكاناتبالصيغةالعامةCnH2n+2،حيث"n"تمثلعددذراتالكربون.
- الروابطالأحادية:جميعالروابطبينذراتالكربونهيروابطأحادية(سيجماσ)،ممايجعلهامستقرةكيميائيًا.
- التفاعلاتالكيميائية:تكونتفاعلاتالألكاناتمحدودةنسبيًابسببقوةالروابطالأحادية،لكنهاتخضعلتفاعلاتمثلالاحتراقوالهلجنة.
- الحالةالفيزيائية:تختلفحالاتالألكاناتحسبعددذراتالكربون:
- 1-4ذراتكربون:غازات(مثلالميثان،الإيثان).
- 5-17ذرةكربون:سوائل(مثلالهكسان،الأوكتان).
- أكثرمن17ذرةكربون:موادصلبة(مثلالبارافين).
التسميةوفقنظامIUPAC
يتمتسميةالألكاناتوفقًالقواعدالاتحادالدوليللكيمياءالبحتةوالتطبيقية(IUPAC)،حيث:
-تُستخدمالبادئاتلعددذراتالكربون(مثل"ميث-"لـ1،"إيث-"لـ2،"بروب-"لـ3،إلخ).
-تُضافاللاحقة"-ان"للإشارةإلىأنالمركبألكان.
-أمثلة:
-الميثان(CH4):أبسطألكان.
-الإيثان(C2H6):يتكونمنذرتيكربون.
-البروبان(C3H8):يستخدمكوقود.
الاستخداماتالشائعةللألكانات
- الوقود:تستخدمالألكاناتالقصيرة(مثلالميثانوالبروبانوالبوتان)فيالتدفئةوالطبخ.
- المذيبات:بعضالألكاناتالسائلة(مثلالهكسان)تستخدمفيالصناعاتالكيميائية.
- صناعةالبلاستيكوالمواداللاصقة:تدخلالألكاناتفيتصنيعالبوليمرات.
- الطب:تستخدمبعضالمشتقاتفيالمستحضراتالصيدلانية.
الخلاصة
الألكاناتمركباتأساسيةفيالكيمياءالعضوية،وتتميزببساطتهاواستقرارها.تُستخدمفيالعديدمنالتطبيقاتاليومية،ممايجعلفهمخصائصهاوتفاعلاتهاأمرًابالغالأهميةفيالكيمياءوالصناعة.
الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةفقطبينالذرات