آلکان: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
جز ویرایش 37.254.100.149 (بحث) به آخرین تغییری که 69.194.95.6 انجام داده بود واگردانده شد برچسب: واگردانی |
FreshmanBot (بحث | مشارکتها) جز اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با ویرایشگر خودکار فارسی |
||
خط ۱:
{{اشتباه نشود|الکان}}
[[پرونده:Methan Lewis.svg|چپ|بندانگشتی|ساختار شیمیایی متان، نمونهای از آلکانها]]
'''آلکان'''ها، [[هیدروکربن|هیدروکربنهایی]] هستند که در آنها هر [[اتم]] [[کربن]] با ۴ [[پیوند کووالانسی]] به ۴ اتم [[هیدروژن]] یا کربن میچسبد. در واقع پیوند دو یا سهگانه بین اتمهای [[کربن]] وجود ندارد؛ بنابراین آلکانها گروهی از هیدروکربنهای [[آلیفاتیک]] هستند. فرمول کلی آلکانها '''C<sub>n</sub>H<sub>۲n+2</sub>''' است. یک سری ترکیب که در
سادهترین آلکان، [[متان]] (CH<sub>۴</sub>) است که بخش عمدهی [[گاز طبیعی]] را تشکیل میدهد. [[اتان]] (C<sub>2</sub>H<sub>۶</sub>)، [[پروپان]] (C<sub>3</sub>H<sub>۸</sub>) و [[بوتان (هیدروکربن)|بوتان]] (C<sub>4</sub>H<sub>۱۰</sub>) دیگر آلکانهای [[گاز|گازی]] هستند. [[پنتان]] (C<sub>5</sub>H<sub>۱۲</sub>)، [[هگزان]] (C<sub>6</sub>H<sub>۱۴</sub>)، [[هپتان]] (C<sub>7</sub>H<sub>۱۶</sub>) و [[اکتان|اوکتان]] (C<sub>8</sub>H<sub>۱۸</sub>) مهمترین آلکانهای مایع هستند.
خط ۷:
== ویژگیهای ساختاری آلکانها ==
همهٔ آلکانها، گازها، مایعها یا جامدهایی بیرنگ هستند که با افزایش تعداد کربن نقطه جوش و گرانروی (گرانروی یک مایع، میزان عدم تمایل آن را برای جاری شدن معین میکند)
اتم کربن این امکان را دارد که با به اشتراک گذاشتن چهار الکترون لایه ظرفیتی خود با سایر اتمها چهار پیوند کووالانسی ایجاد کند. اگر تمامی کربنهای یک ترکیب در تشکیل پیوند کووالانسی از هیبریداسیون sp3 استفاده کرده باشند آن ترکیب آلکان نامیده میشود (اوربیتالهای sp3 از اختلاط یک اوربیتال s و سه اوربیتال p تشکیل شدهاند). فرمول عمومی آلکانها CnH2n+2 میباشد که n نمایشگر تعداد اتم کربن است. در این ترکیبها پیوند C–C یگانه بوده، طول پیوند C– A°C 53/1، طول پیوند H– C A°۰۹/۱، زاویه پیوند در
متان (CH4) گازی بیبو و بیرنگ، نامحلول در آب، نفوذپذیرتر و سبکتر از هواست و اولین ترکیب از سری هیدروکربنهای اشباع
سیکلوبوتان (C4H8) و سیکلوهگزان (C6H12)، دو مثال از ترکیبهای سیکلوآلکانی میباشند. فرمول کلی سیکلوآلکانها CnH2n میباشد. با معلوم بودن تعداد اتم کربن در یک آلکان یا سیکلوآلکان میتوان فرمول مولکولی ترکیب را بدست آورد. برای مثال، چون هگزان ۶ اتم کربن دارد پس تعداد هیدروژنهای آن، ۱۴=۲+(۶×۲)، بوده و فرمول مولکولی آن C6H14 میباشد. سیکلوهگزان با داشتن ۶ اتم کربن، ۱۲ اتم هیدروژن (۱۲=۶×۲) خواهد داشت و فرمول مولکولی آن C6H12 میباشد.
آلکانها فاقد گروه عاملی هستند و در نتیجه خواص شیمیایی
== ایزومری در آلکانها ==
آلکانها میتوانند راستزنجیر یا شاخهدار باشند.آلکان راست زنجیر به آلکانی می گویند که در ساختار آلکان همه
تعداد ایزومرها برای آلکانها به ترتیب به شرح زیر است:
۱ -۱ - ۱ - ۲ - ۳ - ۵ - ۹ - ۱۸ - ۳۵ - ۷۵ - ۱۵۹ - ۳۵۵ - ۸۰۲ - ۱۸۵۸ - ۴۳۴۷ - ۱۰۳۵۹ - ۲۴۸۹۴ - ۶۰۵۲۳ و...
جالب است بدانید که تا به حال هیچ فرمول ریاضی کلی برای محاسبهی تعداد ایزومرهای یک آلکان پیدا
<math>2^n/16 +1</math>
خط ۲۹:
===قطبیت===
یک مولکول آلکان فقط بهوسیله پیوندهای کووالانسی برپا نگه داشته شدهاست. این پیوندها یا دو اتم از یک نوع را بهم متصل میکنند و در نتیجه، غیر قطبیاند، یا دو اتم را که تفاوت الکترونگاتیوی
===نقطهی ذوب و جوش===
دمای جوش و ذوب با افزایش شمار اتمهای کربن، زیاد میشود. فرایند جوشیدن و ذوب شدن، مستلزم فایق آمدن بر نیروهای بین مولکولی در یک مایع و یک جامد است. دمای جوش و دمای ذوب بالا میرود، زیرا این نیروهای بین مولکولی با بزرگ شدن مولکولها افزایش مییابند. آلکانهای چهار کربنه یا کمتر بصورت گاز، اغلب آلکانهای پنج تا هفده کربنه به صورت مایع و آلکانهای ۱۸ کربنه به بالا جامد میباشند و در نفت خام به وفور یافت میشوند.
نقطه جوش یک ترکیب به نیروهای جاذبه بین مولکولی بستگی دارد. قدرت این نیروها عبارتند از مقدار انرژی مورد نیاز جهت تبدیل یک مولکول از حالت مایع به حالت گاز. هرچه این نیروها قویتر باشند نقطه جوش ترکیب بالاتر خواهد بود؛ بنابراین به علت ضعیف بودن نیروهای بین مولکولی در آلکانها نقطه جوش
با اضافه شدن هر گروه CH<sub>2</sub> نقطه جوش نرمال آلکان حدود ۳۰–۲۰ درجه سانتیگراد افزایش میابد. وجود انشعاب موجب پایین آمدن نقطه جوش میشود، چون ممانعت فضایی مانعی در برابر نیروهای جاذبه بین مولکولی است (با شاخه دار شدن، شکل مولکول به حالت کرهای نزدیک میشود و سطح تماس کاهش مییابد).
نقطه ذوب آلکانها با افزایش جرم
===انحلالپذیری===
خط ۴۵:
== واکنشهای آلکانها ==
آلکانها و سیکلوآلکانها در مقایسه با ترکیبهای آلی که دارای گروه عاملی میباشند، ترکیبهای غیرفعالی هستند. برای مثال اغلب ترکیبهای آلی با اسیدهای قوی، بازهای قوی، اکسیدکنندهها یا احیاکنندهها واکنش میدهند. اما آلکانها و سیکلوآلکانها در این شرایط هیچگونه واکنشی نمیدهند، به این دلیل به آلکانها پارافین میگویند (در لاتین پارافین یعنی میل ترکیبی کم). برخی از واکنشهای معمول آلکانها در ادامه معرفی
===سوختن آلکانها===
واکنش هیدروکربنها و به ویژه آلکانها با اکسیژن و تولید دیاکسیدکربن، آب و گرما، از جمله
===کراکینگ و هیدروکراکینگ===
تجزیه یک ترکیب بوسیله گرما را پیرولیز (گرماکافت) مینامند که از نظر شیمیدانها گسستن بر اثر گرما معنی میدهد. پیرولیز آلکانها
===واکنش با [[هالوژن]]ها===
|