محتويات
هل الألكينات مركبات قطبية
هل الألكينات مركبات قطبية؟ الإجابة: كلا، الألكينات مركبات غير قطبية نسبياً.
الألكينات هي شكل من الأشكال غير المشبعة للهيدروكربونات، والتي توجد عندما يكون هناك ارتباط مزدوج بين ذرات الكربون مرة واحدة على الأقل في بنيتها، أي أن الألكينات تحتوي بشكل عام على روابط مزدوجة من ذرات الكربون، تسمى روابط سيجما (Sig) وباي (π)، كما وتعرف باسم الأوليفينات أيضاً، والصيغة العامة لها تأخذ الشكل CnH2n.
ويُعَد الإيثين (الإيثيلين) الشكل الأول والأنقى بين الألكينات؛ فهو يحتوي على ذرتي كربون فقط وأربع ذرات هيدروجين، وغالباً ما يستخدم بشكل فعّال في العديد من الأغراض الصناعية.
أمّا فيما يخص قطبية الألكين فإن تحديده يتم على أساس المجموعات الوظيفية والتركيب الكيميائي للألكين، ويمكن القول بشكل عام أن الألكينات غير قطبية نسبياً، وهي غير قابلة للذوبان في الماء ولكنها قابلة للذوبان في المذيبات غير القطبية مثل الهكسان.
ويعود عدم اعتبار الألكينات ضمن فئة المركبات القطبية؛ نظراً إلى انعدام الفروقات الإلكترونية بين الذرات في جزيئات الألكينات، وبالتالي فإنها لا تمتلك شحنات قطبية كهربائية، ممّا استدعى تصنيفها تحت فئة المركبات غير القطبية. [1]
ما هي خصائص الألكينات
تحتوي الألكينات على العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية مثل عدم القابلية للذوبان في الماء والخضوع لعمليات رئيسية من التفاعل.
تحتوي الألكينات على مجموعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تميزها عن غيرها من المركبات، وبشكل عام فإنها تشمل ما يلي:
- الحالة الفيزيائية.
- القابلية للذوبان.
- درجة الغليان.
- قطبية الألكينات.
- تفاعلات الألكينات.
- شدة التفاعل.
الحالة الفيزيائية: توجد الألكينات بشكل طبيعي في الحالات الفيزيائية الثلاثة وهي الغازية والسائلة والصلبة.
القابلية للذوبان: جميع الألكينات غير قابلة للذوبان في الماء، لكنها قابلة للذوبان الكامل في المذيبات العضوية مثل البنزين أو الأسيتون، وغيرها.
درجة الغليان: تعتمد درجة غليان الألكينات على بنيتها الجزيئية، إذ تزداد كلما زاد عدد ذرات الكربون في الألكين، وبالتالي فإن الألكينات الأعلى لها درجات غليان عالية جداً.
قطبية الألكينات: تعتمد قطبية الألكينات على مجموعاتها الوظيفية، وهي مركبات غير قطبية نسبياً.
تفاعلات الألكينات: تخضع الألكينات لأنواع مختلفة من التفاعلات مثل تفاعلات الإضافة وتشمل (إضافة الهيدروجين، إضافة الهالوجينات، إضافة الهاليدات، إضافة الماء) وتفاعلات الأكسدة وتشمل (تفاعل الاحتراق، الأكسدة بواسطة برمنجنات البوتاسيوم).
شدة التفاعل: الألكينات مركبات غير مشبعة، مما يجعلها شديدة التفاعل وخصوصاً عند الروابط الثنائية. [2]
ما هي الالكانات والالكينات والالكاينات
الالكانات والالكينات والالكاينات عبارة عن هيدروكربونات تختلف في الخصائص الفيزيائية والكيميائية الخاصة بها.
الالكانات والالكينات والالكاينات جميعها هيدروكربونات ذات هياكل مختلفة، ممّا يجعل لكل واحدة منها خصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة عن الأخرى، ومن الممكن أن تكون هذه الهيدروكربونات غازية مثل البروبان، أو سائلة مثل البنزين، أو يمكن أن تكون صلبة مثل البوليسترين.
ولتحقيق استيعاب أفضل للاختلاف بينها نورد لكم فيما يلي معلومات خاصة عن كل مركب منهم، والذي يمكنكم من عمل مقارنة بين الألكانات والالكينات والالكاينات؛ وبالتالي فهم الفرق بينها بشكل أوضح وأبسط.
- الالكانات.
- الالكينات.
- الالكاينات.
الالكانات
- الألكانات عبارة عن هيدروكربونات مشبعة، مما يعني أنها مركبات ذات رابطة واحدة بين الذرات.
- الالكانات مشبعة بالهيدروجين وهي الشكل الأبسط من المركبات ذات الروابط.
- يتم تمثيلها عموماً بالصيغة CnH2n+2 في حالة الهياكل غير الدورية أو الهياكل ذات السلسلة المستقيمة.
- يطلق اسم البارافينات عليها.
- هناك أربعة روابط لكل ذرة كربون؛ يمكن أن تكون إما رابطة CH أو CC، حيث ينبغي أن ترتبط كل ذرة هيدروجين بذرة كربون.
- مركبات الألكان ليست شديدة التفاعل؛ وذلك لأن روابط الكربون مستقرة ولا تنكسر بسهولة.
- لا تملك الالكانات مجموعات وظيفية مرتبطة بذرات الكربون.
الالكينات
- الالكينات عبارة عن هيدروكربونات غير مشبعة، مما يعني أنها مركبات تحتوي على رابطة مزدوجة واحدة أو أكثر، أو رابطة ثلاثية أو أكثر بين ذرات الكربون.
- يتم تمثيل الالكينات عموماً بالصيغة CnH2n عند عدم وجود مجموعة وظيفية أخرى.
- يطلق اسم الأوليفين عليها.
- تحتوي الألكينات على رابطة باي (π) بين ذرات الكربون، وخلال الكثير من التفاعلات تتمزق هذه الرابطة لتشكّل رابطة واحدة، مما يجعلها أكثر تفاعلية من الالكانات ولكنها مستقرة بشكل نسبي إذا ما قورنت بالالكاينات.
الالكاينات
- الالكاينات عبارة عن هيدروكربونات غير مشبعة؛ لديهم رابطة ثلاثية واحدة أو أكثر بين ذرات الكربون.
- يتم تمثيل الالكاينات بالصيغة العامة CnH2n-2، في حالة أي مركب غير حلقي.
- يطلق اسم الأسيتيلين عليها.
- الالكاينات أكثر تفاعلاً من الالكينات والالكانات؛ بسبب وجود روابط ثلاثية غير مشبعة، مما يجعلها تخضع بسهولة لتفاعلات الإضافة. [3]
استخدامات الألكينات
هنالك العديد من الاستخدامات للالكينات، والتي يمكن من خلالها الاستفادة في صناعة مواد ومنتجات تخدم القطاعات الخدمية والصناعية وغيرها، ومن أهم هذه الاستخدامات نذكر ما يلي:
- صناعة المواد البلاستيكية مثل البوليثين لصنع الأوعية والأكياس وغيرها من المنتجات البلاستيكية.
- صناعة مادة البوليسترين المستخدمة في صناعة علب بطاريات السيارات وأجزاء الثلاجات.
- تصنيع الإيثان 1،2 دايول، الذي يستخدم كمضاد للتجمد في مشعات السيارات.
- تصنيع الإيثانول والألياف الاصطناعية.
- صناعة البلاستيك والبولي بروبين لصناعة الحبال ومواد التعبئة والتغليف.
- إنتاج البروبانول المستخدم في صناعة الأسيتون.
- تصنيع ألياف الأكريليك. [4]
ما هي تفاعلات الالكين
هي تفاعلات يتم من خلالها إضافة عناصر إلى الألكين من أجل إنتاج مركب جديد، ويعتبر تفاعل الإضافة من أكثر أنواع تفاعل الألكين شيوعاً.
تتفاعل الالكينات وفق أنواع متعددة، ويعتبر تفاعل الإضافة إلى رابطة مزدوجة C=C واحد من أكثر هذه الأنواع شيوعاً، ويمكن تعريفه بأنه نوع من التفاعل يحدث عندما يتحد جزيئين متفاعلين أو أكثر معاً من أجل تكوين نوع واحد من المنتجات الجزيئية.
وبشكل أوضح فإن هذا النوع من تفاعلات الإضافة ممكن مع الألكينات نظراً لأنها غير مشبعة، مما يعني أن ذرات الكربون المجاورة للرابطة C=C ترتبط فقط بثلاث ذرات أخرى لكل منها، وبالتالي فإنه يمكن لذرة الكربون أن تشكل روابط مع ما يصل إلى أربعة ذرات أخرى، ويشمل تفاعل الإضافة ما يلي:
- إضافة الهيدروجين.
- إضافة الهالوجينات.
- إِضافة هاليدات الهيدروجين.
- إضافة الماء.
إضافة الهيدروجين: هو تفاعل يتم من خلاله إضافة الهيدروجين الجزيئي إلى الألكين في ظل وجود محفزات هدرجة الألكينات، مما يسمح بتكوين روابط جديدة وإنتاج الألكان.
إِضافة الهالوجينات: هو تفاعل يتم من خلاله إضافة الهالوجين ثنائي الذرة إلى الألكين بطريقة تدريجية، من أجل إنتاج ثنائي هاليد، ويتشابه هذا التفاعل إلى حد ما مع تفاعل إضافة الهيدروجين.
إضافة هاليدات الهيدروجين: هو تفاعل يسمح بإضافة ذرة هيدروجين وذرة هالوجين معاً خلال عملية التفاعل، مما يسمح بتكوين رابطتين حديثتين للذرات المتفاعلة، وإنتاج هالو ألكان.
إضافة الماء: هو تفاعل يتم من خلاله إضافة الماء إلى الألكين غير المشبع من أجل تحويله إلى كحول، ويتطلب إضافة الكثير من الماء للتفاعل مع المحفزات الحمضية الشائعة وهي الفوسفوريك وحمض الكبريتيك وحمض النيتريك. [5]
