الهيدروكربونات - أبسط فئة من العضويةالمواد ، جزيئاتها تحتوي على ذرات لعناصر كيميائية اثنين فقط - الكربون والهيدروجين. يتم الحصول على معظم فئات المركبات العضوية من مختلف الهيدروكربونات باستخدام طرق التخليق الكيميائي.
Углеводороды разделяют на два подкласса – حلقية ودائرية. تشتمل الهيدروكربونات الحلقية ، أو الهيدروكربونات الدهنية ، أو الهيدروكربونات الأليفاتية ، على مثل هذه المجموعات: الهيدروكربونات المشبعة (الألكانات) ، غير المشبعة (الألكينات ، الألكينات ، الدينيز) ، التربين الحاد. يتم تمثيل الهيدروكربونات الحلقية بمجموعات من السيكلوبارافينات والرينات والتربين الحلقي. في بعض الأحيان يتم تصنيف التربين على أنه كيمياء حيوية.
مركبات هيدروكربونية مشبعة (ألكانات)الكربون والهيدروجين ، في الجزيئات التي يتم فيها ربط جميع التكافؤ المتبقية بعد ذرات الكربون معًا بواسطة رابطة بسيطة مشبعة بذرات الهيدروجين. يمكن اعتبار جميع الألكانات مشتقات أو متجانسات من الميثان. إذا تم سحب ذرة هيدروجين واحدة من الميثان ، الذي يحتوي على الصيغة الجزيئية CH4 ، يتم تكوين جسيم - CH3 الجذري. نظرًا لحقيقة أنه في جزيء من المادة العضوية ، يكون الكربون عادة رباعي التكافؤ ، فإن الجمع بين اثنين من هذه الجذور يسبب ظهور الممثل الثاني للسلسلة المتجانسة - الإيثان (C2H6). إذا تم أخذ ذرة واحدة من الهيدروجين من الإيثان ، فيتم تكوين جذر إيثيل ، والذي ، بعد الدمج مع CH3 ، يشكل برومولوم ثالث.
Анализируя структурную формулу пропана, легко يثبت أن تكوين جزيئه يتضمن نوعين من ذرات الكربون - الأولية والثانوية. ترتبط كل ذرة كربون أساسية بذرة كربون واحدة مع تكافؤ واحد ، والثانية - مع تكافؤين مع ذرتين كربون. إذا قمت بإزالة ذرة الهيدروجين من ذرة الكربون الأولية للبروبان ، يتم تكوين البروبيل الأساسي ، من البروبيل الثانوي - الثانوي. يؤدي إرفاق الميثيل بالبروبيل الأساسي أو الثانوي إلى تكوين أصناف هيكلية من المتماثل الرابع. يتم تكوين مركبين - البيوتان العادي بسلسلة كربون مستقيمة والأيزوبوتان بسلسلة كربون متفرعة.
الهيدروكربونات المشبعة: الهيكل
الممثل النموذجي للألكانات هو الميثان.الصيغة الجزيئية هي CH4. تتميز جزيئات الألكان برابطة سيجما. في جزيء الميثان ، تشكل ذرة الكربون أربع روابط تساهمية بسبب واحد- s وثلاثة مدارات p ، وكل ذرة هيدروجين بسبب مدارات s.
الهيدروكربونات المشبعة: التسميات والأيزومرية
في اشتقاق الصيغ البنيوية التركيبيةمن سلسلة من الميثان ، بدءاً من البوتان C4H10 ، نواجه ظاهرة الايزومرية. على سبيل المثال ، الصيغة الجزيئية C4H10 تقابل مركبين منفصلين ، C5H12 تقابل ثلاثة. بعد ذلك ، يزداد عدد الأيزومرات مع زيادة عدد ذرات الكربون في جزيء الألكان. على سبيل المثال ، الصيغة الجزيئية С6Н14 تتوافق مع خمس صيغ هيكلية ، وبناءً على ذلك ، المواد الفردية ، С7Н16 - 9 ، С8Н18 - 18 ، C10H22 - 76 ، С12Н26 - 355. الممثلين الأربعة الأوائل للألكانات غازات ، من الخامس إلى الثاني عشر هي سوائل ، بدءًا من السادس عشر هي مواد صلبة .
الخواص الكيميائية للهيدروكربونات المشبعة
جميع الهيدروكربونات المشبعة هي مواد خاملة.هذا يرجع إلى حقيقة أنه في جزيئات الألكان ، ترتبط ذرات الكربون والهيدروجين ببعضها البعض بواسطة روابط سيغما ، وبالتالي ، لا يمكن لهذه المركبات إرفاق ذرات الهيدروجين. تدخل الألكانات في تفاعلات الهالوجنة والنترات والانقسام الجذري. أثناء الهالوجين ، تحل ذرات الهالوجين محل ذرات الهيدروجين بسهولة في جزيء الألكان. أثناء النترجة ، تحل مجموعة النيترو بسهولة محل الهيدروجين في المرحلة الثالثة ، وأكثر صعوبة في ذرات الكربون الثانوية والأولية.
الهيدروكربونات المشبعة وغير المشبعة هيالمواد الخام لمجموعة متنوعة من المواد العضوية. من خلال فصل ذرات الهيدروجين من الهيدروكربونات المشبعة ، يمكن الحصول على غير مشبع (الألكينات والألكينات).
