ویکی‌پدیا

آلکان: تفاوت میان نسخه‌ها

نمایش تاریخچه به صورت تعاملی
→ تفاوت قدیمی‌ترتفاوت جدیدتر ←
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
دیداریویکی‌متن
FreshmanBot (بحث | مشارکت‌ها)
ربات‌ها
۱۳۳٬۲۴۲ ویرایش‌ها
جز اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با ویرایشگر خودکار فارسی
FreshmanBot (بحث | مشارکت‌ها)
ربات‌ها
۱۳۳٬۲۴۲ ویرایش‌ها
جز اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با ویرایشگر خودکار فارسی
خط ۳:
'''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 آن‌ها هر عضو نسبت به عضو بعدی در مقدار ثابتی تفاوت داشته باشد، سری همولوگ می‌نامند و اعضای این سری، همولوگ خوانده می‌شود. خانواده آلکانها چنین سری همولوگی را تشکیل می‌دهند و اختلاف ثابت و پیاپی آن CH2 می‌باشد.
 
ساده‌ترین آلکان، [[متان]] (CH<sub>۴</sub>) است که بخش عمده‌یعمدهٔ [[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.
نام‌گذاری آلکان‌ها را [[آیوپاک]] (مجمع بین‌المللی [[شیمی]] محض و کاربردی) به عهده دارد. اتان
 
خط ۱۱:
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 آن‌ها ۱۰۹/۵درجه است و اطراف هر اتم کربن، دارای ساختار چهاروجهی می‌باشد. ساختار چهاروجهی به اوربیتالها اجازه می‌دهد تا حد امکان از یکدیگر فاصله بگیرند. برای اینکه همپوشانی این اوربیتالها با اوربیتال کروی اتم هیدروژن به گونه‌ای مؤثر صورت پذیرد و در نتیجه پیوند محکم‌تری تشکیل شود، هر هسته هیدروژن باید در یک گوشه این چهار وجهی قرار بگیرد. آلکانها از نظر ساختاری، ترکیبهایی منظم هستند که این امر باعث شده ثابتهای فیزیکی، یک روند قابل پیش‌بینی داشته باشند.
 
متان (CH4) گازی بی‌بو و بیرنگ، نامحلول در آب، نفوذپذیرتر و سبکتر از هواست و اولین ترکیب از سری هیدروکربنهای اشباع شده‌است. همچنین این ترکیب یک گاز گلخانه‌ای است و به عنوان سوخت نیز بکار می‌رود. شکل هندسی آن بصورت یک چهاروجهی کامل بوده و هر یک از چهار اتم هیدروژن بوسیلهبه وسیلهٔ پیوند کووالانسی، یعنی با یک جفت الکترون اشتراکی به اتم کربن متصل شده‌اند. هیبریداسیون کربن نیز sp3 می‌باشد. عضو بعدی خانواده آلکانها، اتان (C2H6) می‌باشد. هر کربن به سه هیدروژن و یک کربن دیگر متصل است و چون هر اتم به چهار اتم دیگر متصل است، اوربیتالهای پیوندی آن (اوربیتالهای sp3) به سوی گوشه‌ای چهاروجهی جهت گرفته‌اند. پیوند C–C از همپوشانی دو اوربیتال sp3 کربنهای مجاور نتیجه شده‌است.
 
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.
خط ۲۲:
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 محاسبه‌یمحاسبهٔ تعداد ایزومرهای یک آلکان پیدا نشده‌است. اما فرمول زیر برای یافتن تعداد ایزومرهای آلکان‌هایی است که دارای ۴ تا ۷ کربن هستند.
<math>2^n/16 +1</math>
 
خط ۵۱:
 
===کراکینگ و هیدروکراکینگ===
تجزیه یک ترکیب بوسیلهبه وسیلهٔ گرما را پیرولیز (گرماکافت) می‌نامند که از نظر شیمیدانها گسستن بر اثر گرما معنی می‌دهد. پیرولیز آلکانها به ویژه وقتی با نفت سروکار داریم، کراکینگ نامیده می‌شود. در کراکینگ گرمایی، آلکانها را بطور ساده درون اطاقی که تا دمای بالا گرم شده، عبور می‌دهند. بدین طریق می‌توان آلکانهای بزرگ را به آلکانهای کوچکتر و مقدار کمی هیدروژن تبدیل کرد. در روشی دیگر که در واقع اصلاح شده روش فوق می‌باشد هیدروکربن را با مقداری بخارآب رقیق می‌کنند و به مدت کوتاهی (کسری از ثانیه) ۷۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد حرارت می‌دهند و به سرعت سرد می‌کنند. این روش را کراکینگ گرمایی با بخار آب می‌نامند که در تولید برخی مواد شیمیایی از جمله اتیلن، پروپیلن، ایزوپرن و ... اهمیت فراوان دارد.
 
===واکنش با [[هالوژن]]ها===
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/wiki/آلکان»