الألكانات والألكينات والألكينات: الفرق والمقارنة

الهيدروكربونات مركبات تحتوي على ذرات الكربون والهيدروجين. ترتبط هذه الذرات بشكل جزيئي بروابط كيميائية مختلفة.

تحتوي الهيدروكربونات على ثلاثة أنواع رئيسية - الألكانات والألكينات والألكينات.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تحتوي الألكانات على روابط تساهمية مفردة فقط ، وتحتوي الألكينات على رابطة كربون-كربون مزدوجة واحدة على الأقل ، وتحتوي الألكينات على رابطة كربون-كربون ثلاثية واحدة على الأقل.
2. الألكانات عبارة عن هيدروكربونات مشبعة ، في حين أن الألكينات والألكينات عبارة عن هيدروكربونات غير مشبعة.
3. تظهر الألكانات تفاعلًا أقل من الألكينات والألكينات ، والتي تشارك بسهولة في تفاعلات الإضافة.

الألكانات مقابل الألكينات مقابل الألكينات

تستخدم الألكانات لوصف الهيدروكربونات المشبعة التي لها روابط مفردة فقط بين ذرات الكربون. الألكينات هي هيدروكربونات غير مشبعة لها واحد أو أكثر من الروابط المزدوجة بين ذرات الكربون. الألكينات هي أيضًا هيدروكربونات غير مشبعة ، لكن لديها واحد أو أكثر من الروابط الثلاثية بين ذرات الكربون.

تعرف الألكانات أيضًا باسم البارافين. تملأ ذرات الهيدروجين تكافؤ ذرة الكربون الأربعة.

أبسط أنواع الألكانات هو الميثان والإيثان وحتى البروبان. يستخدم على نطاق واسع في العمليات الصناعية المختلفة.

بينما تسمى الألكينات ديين ، فهي هيدروكربونات غير مشبعة بسبب وجود رابطة مزدوجة.

يمكن دمجها في جميع أحجام الحلقات التي تسمى الألكينات الحلقية. أبسط أنواع الألكينات هي الإيثين والبروبين وغيرهما ويمكن تحضيرها في المختبر.

من ناحية أخرى ، تسمى الألكينات ثلاثية. الألكينات شديدة الاحتراق ، والألكينات الأبسط موجودة في حالة غازية عندما يصبح المركب أكبر ، ويمكن العثور على المركب كسوائل أو حتى كمواد صلبة.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	الألكانات	الألكينات	الكينيز
الرابطة بين ذرات الكربون	سند واحد	سند مزدوج	الرابطة الثلاثية
الخصائص الفيزيائية	عديم اللون ، ووزن جزيئي منخفض ، ونقطة غليان عالية ، ويمكن أن توجد كمواد صلبة وسوائل وغازات.	رائحة عديمة اللون ، غير قطبية ، قابلة للاحتراق ، قوية ، توجد كغاز في درجة حرارة الغرفة ولها كتلة جزيئية أكبر.	عديم الرائحة وعديم اللون (استثناء - الألكينات لها رائحة مميزة) ، ولها درجة غليان وانصهار عالية مع بنية جزيئية أكبر.
الخواص الكيميائية	لا تتفاعل مع المركبات الكيميائية الأخرى أو الجذور الحرة ، فهي أحماض ضعيفة ، وتتفاعل مع الكواشف المحبة للكهرباء ، وتتفاعل مع الأكسجين والهيدروجين.	أقل قابلية للذوبان في الماء ، السلسلة الجزيئية الأطول للألكينات لها نقطة غليان عالية ، وقطبية الألكانات تعتمد على المجموعات الوظيفية.	حمضية قليلاً وكهربائية وقابلة للاشتعال.
تطبيق	يستخدم في الطبخ والتدفئة وغاز البترول المسال والغاز الطبيعي وبخاخات الأيروسول ومحركات الاحتراق الداخلي.	يستخدم في تصنيع البلاستيك والكحول والوقود وكلوريد الفينيل والإيثانول وأحماض الأكريليك وإستر الجلسرين والمطاط الصناعي وإنتاج النفط الخام والغاز الطبيعي وغيرها.	يستخدم في الأدوية والمستحضرات الصيدلانية وتطبيقات تحضير الأدوية الأخرى والبوليمر والـ PVC والمطاط. يستخدم بشكل شائع في الصناعات لنضج الثمار والعمليات الأخرى.
مثال	الميثان والإيثان	إيثين ، بروبين	إيثين ، بروبين

ما هو الكان؟

الألكانات عبارة عن هيدروكربونات مشبعة مع ذرات الهيدروجين والكربون مرتبة في هيكل شجرة. روابط الكربون والكربون في الألكانات مفردة.

تعريف IUPAC (الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية) للألكانات هو "الهيدروكربونات غير الحلقية المتفرعة أو غير المتفرعة مع الصيغة العامة لـ Cn H (2n + 2)".

تهجين الألكانات هو sp3. يحتوي على أربع علامات على الروابط وتربطه ذرات كربون.

أطول سلسلة من ذرات الكربون المرتبطة ببعضها البعض تسمى الهيكل الكربوني وتستخدم لتحديد حجم الألكان.

تُعرف الألكانات أيضًا باسم البارافين لأنها تظهر خصائص تشبه الشمع في درجات حرارة محيطة وضغط معياري معين (SATP). يمكن تصنيف الألكانات بشكل أكبر اعتمادًا على الهيكل - الألكانات الخطية المتفرعة أو الحلقية.

إذا كان الألكان يحتوي على أكثر من ثلاث ذرات كربون ، فيمكن ترتيبه في هياكل مختلفة ، لتشكيل أساس أيزومرات بنيوية. تستخدم الألكانات على نطاق واسع في البترول والنفط الخام والغاز الطبيعي.

الأمثلة المختلفة للميثان والإيثان والبروبان البوتانوالبنتان والهكسان والهبتان والأوكتان وأنواع مختلفة أخرى.

ما هو الالكين؟

الألكينات هي نوع من الهيدروكربونات غير المشبعة التي لها رابطة كربون-كربون مزدوجة. إنها مركبات قطبية وهي شديدة التفاعل.

رابطة سيجما و باي السندات هي الروابط المزدوجة لذرات الكربون. الرابطة قوية جدًا وأكثر استقرارًا من معظم العزاب التساهمية الربط.

الرابطة المزدوجة أقصر. طول الرابطة للألكينات هو 133 م أو 1.33 Å. تهجين الألكينات هو sp2.

لا تدور الألكينات بحرية بسبب التكلفة النشطة للكسر. زوايا رابطة ألكين حوالي 120 درجة من بعضها البعض.

الألكينات هي مركبات مستقرة ولكنها تخضع لتفاعلات عديدة مثل الإضافة ، الهدرجة ، الهدرجة ، الهالوجين ، الهلجنة المائية ، الأكسدة ، تكوين هالوهيدرين ، البلمرة ، معقد المعادن ، الألكلة ، والعديد من التفاعلات الأخرى.

تستخدم الألكينات على نطاق واسع في تصنيع البلاستيك ، والكحول ، والوقود ، وكلوريد الفينيل ، والإيثانول ، وأحماض الأكريليك ، وإستر الجلسرين ، والمطاط الصناعي ، وإنتاج النفط الخام والغاز الطبيعي ، والعديد من العمليات الصناعية الأخرى. ومن أمثلة الألكينات إيثين ، وبروبين ، وبيوتين ، وبنتين ، وهيكسين ، وهيبتين ، وأوكتين ، ونونين ، وأيزومرات أخرى.

ما هو الكين؟

الألكينات عبارة عن هيدروكربونات غير مشبعة تحتوي على رابطة كربون ثلاثية. عُرفت الألكينات في البداية باسم الأسيتيلنات. زاوية الرابطة بين ذرات الكربون 180 درجة.

الألكينات لها هيكل شبيه بالقضيب. تُعرف أيضًا باسم الأوليفينات.

طول الرابطة بين ذرات C قصير جدًا ويبلغ 121 م. الرابطة الثلاثية لها قوة رابطة قوية تبلغ حوالي 839 كيلوجول / مول.

لها تهجين sp حيث تتداخل المدارات s و p مع بعضها البعض وتشكل الروابط الثلاثة.

تتم تسمية Alkynes باتباع لاحقة "ene" بعد ذلك. يمكن تصنيع الألكينات بعدة عمليات ، مثل التكسير أو نزع الهالوجين.

الألكينات عبارة عن مجموعة وظيفية تفاعلية ويمكن أن يكون لها التفاعلات التالية مثل الهدرجة أو إضافة الهالوجين أو الترطيب أو التكتل أو الحمولة الحلقية أو الأكسدة أو التقليم.

تستخدم الألكاينات على نطاق واسع في الأدوية والمستحضرات الصيدلانية وتطبيقات تحضير الأدوية الأخرى. تستخدم أيضًا في تصنيع البوليمر والـ PVC والمطاط.

يستخدم عادة في الصناعات لنضج الثمار. من أمثلة الألكينات بروبين ، بوتين ، بنتاين ، هكسين ، وغيرها.

الاختلافات الرئيسية بين الألكانات والألكينات والألكينات

1. الصيغة الكيميائية للألكانات هي Cn H (2n + 2) ، بينما صيغة الألكينات هي Cn H2n ، بينما صيغة الألكينات هي Cn H (2n-2).
2. تهجين الألكان هو sp3 ، بينما تهجين الألكين هو sp2 ، وتهجين الألكين هو sp.
3. الألكانات عبارة عن هيدروكربونات مشبعة ، بينما الألكانات والألكينات عبارة عن هيدروكربونات غير مشبعة.
4. الألكانات تسمى البارافين ، بينما الألكانات والألكينات تسمى الأوليفينات.
5. الألكانات لها قوة تشتت Van der Waals ، والألكينات لها تفاعل ضعيف ثنائي القطب وثنائي القطب ، والألكينات لها قوى تشتت لندن كقوى بين الجزيئات.
6. يبلغ طول رابطة الألكانات 153 م ، والألكينات 134 م ، بينما الألكينات 121 م.

مراجع حسابات

1. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2009/cc/b820048c
2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1680347

آخر تحديث: 11 يونيو 2023