פחמימנים בלתי רוויים: תכונות ודוגמאות - כִּימִיָה - 2025

פחמימנים בלתי רווי אלה המכילים פחמן לפחות אחד במבנה שלה, וגם עשוי להכיל אגח משולש מאז רווי של אמצעי שרשרת שזו קבלה את כל אטום המימן אפשרית בכל פחמן, ויש הם לא זוגות אלקטרונים בחינם שבהם יכולים להיכנס עוד הידרוגנים.

פחמימנים בלתי רוויים מחולקים לשני סוגים: אלקנים ואליקינים. אלקנים הם תרכובות פחמימניות שיש להם קשר כפול אחד או יותר במולקולה שלהם. בינתיים אלקינים הם תרכובות פחמימניות שיש להן קשרים משולשים אחד או יותר בנוסחה שלהם.

אלקנים ואלקינים נמצאים בשימוש נרחב מבחינה מסחרית. אלה תרכובות עם רמה גבוהה יותר של תגובתיות מזו של פחמימנים רוויים, מה שהופך אותם לנקודת המוצא לתגובות רבות, הנוצרות מהאלקנים והאלקינים הנפוצים ביותר.

מִנוּחַ

פחמימנים בלתי רוויים נקראים באופן שונה, תלוי אם הם אלקנים או אלקינאים, תוך שימוש בסיומות "-נו" ו"אינו ".

אלקנים יש לפחות אחד קשר כפול פחמן-פחמן במבנה שלהם, ויש להם את C נוסחה הכללי _n H _2n , בעוד alkynes להכיל לפחות אג"ח משולש אחד והם מטופלים על ידי C נוסחה _n H _2n-2 .

שמות של אלקנים

לשם שמות של אלקנים, יש לציין את מיקומם של הקשרים הכפולים פחמן-פחמן. שמות של תרכובות כימיות המכילות קשרי C = C מסתיימים בסיומת "–נו".

כמו באלקנים, שם תרכובת הבסיס נקבע על פי מספר אטומי הפחמן בשרשרת הארוכה ביותר. לדוגמה, המולקולה CH ₂ = CH-CH ₂ -CH ₃ ייקרא "1-Butene", אבל זה של H ₃ C-CH = CH-CH ₃ ייקרא "2-Butene."

המספרים שנראו בשמות של תרכובות אלה מצביעים על אטום הפחמן עם המספר הקטן ביותר בשרשרת בה נמצא הקשר C = C של האלקן.

מספר הפחמימות בשרשרת זו מזהה את קידומת השם, בדומה לאלקנים ("met-", "et-", "pro-", "but-" וכו '), אך תמיד משתמש בסיומת "-eno ».

יש לציין גם אם המולקולה היא ציס או טרנס, שהם סוגים של איזומרים גיאומטריים. זה נוסף בשם, כגון 3-אתיל-ציס-2-הפטן או 3-אתיל-טרנס-2-הפטאן.

שמות של אלקינסים

כדי לנחש את שמות התרכובות הכימיות המכילות קשרים משולשים C≡C, שם התרכובת נקבע על ידי מספר אטומי C בשרשרת הארוכה ביותר.

בדומה למקרה של אלקנים, שמות האלקינים מצביעים על המיקום בו נמצא הקשר המשולש הפחמן-פחמן; למשל, במקרים של HC≡C-CH ₂ -CH ₃ , או "1-butyne", ו- H ₃ C-C≡C-CH ₃ , או "2-butyne.

נכסים

פחמימנים בלתי רוויים כוללים מספר עצום של מולקולות שונות, וזו הסיבה שהם מציגים סדרה של מאפיינים המגדירים אותם, אשר מזוהים להלן:

קשרים כפולים ומשולשים

לקשרים הכפולים והמשולשים של האלקנים והאלקינים יש מאפיינים מיוחדים המבדילים ביניהם מקשרים בודדים: קשר יחיד מייצג את החלש מבין השלושה, ונוצר על ידי קשר סיגמא בין שתי מולקולות.

הקשר הכפול נוצר על ידי קשר sigma אחד ו- pi אחד, והקשר המשולש על ידי קשר sigma אחד ושני pi. זה מחזק את האלקנים והאלקינים ודורש יותר אנרגיה להתפרקות כאשר מתרחשות תגובות.

יתר על כן, זוויות הקשר הנוצרים בקשר כפול הם 120 מעלות, ואילו אלה של הקשר המשולש הם 180 מעלות. משמעות הדבר היא כי למולקולות עם קשרים משולשים יש זווית ליניארית בין שתי הפחמימות הללו.

איזומרזציה של ציס טרנס

באלקנים ותרכובות אחרות עם קשרים כפולים, מתרחשת איזומריזציה גיאומטרית, השונה בצד של הקשרים בהם נמצאות הקבוצות הפונקציונליות המחוברות לפחמנים המעורבים בקשר כפול זה.

כאשר הקבוצות התפקודיות של אלקן מכוונות לאותו כיוון ביחס לקשר הכפול, מכונה מולקולה זו cis, אך כאשר התחליפים נמצאים בכיוונים שונים, זה נקרא טרנס.

איזומריזציה זו אינה הבדל פשוט במיקום; מרוכבים יכולים להשתנות מאוד רק בגלל שהם גיאומטריה cis או גיאומטריה טרנס.

תרכובות ציס בדרך כלל כוללות כוחות דיפול-דיפול (שיש להן ערך נטו של אפס בטרנס); בנוסף, יש להם נקודות קוטביות, רתיחה והתכה גבוהה יותר, והם בעלי צפיפות גבוהה יותר מאשר מקביליהם הטרנסיים. בנוסף, תרכובות הטרנס יציבות יותר ומשחררות פחות חום בעירה.

חוּמצִיוּת

לאלקנים וללקיני יש חומציות גבוהה יותר בהשוואה לאלקנים, בגלל הקוטביות של הקשרים הכפולים והמשולשים שלהם. הם פחות חומציים מאלכוהולים וחומצות קרבוקסיליות; והשניים, אלקינים הם חומציים יותר מאלקנים.

קוטביות

הקוטביות של אלקנים ואלקינים נמוכה, על אחת כמה וכמה בתרכובות טרנס-אלקן, מה שהופך את התרכובות הללו לבלתי מסיסות במים.

עדיין, פחמימנים בלתי רווים מתמוססים בקלות בממסים אורגניים נפוצים כמו אתרים, בנזן, פחמן טטרכלוריד, ותרכובות קוטביות נמוכות או ללא אחרות.

נקודות רתיחה והתכה

בגלל הקוטביות הנמוכה שלהם, נקודות הרתיחה וההיתוך של פחמימנים בלתי רווים נמוכים, כמעט שקולים לאלה של אלקנים בעלי מבנה פחמן זהה.

אף על פי כן, לאלנקים יש נקודות רתיחה והתכה נמוכות יותר מאלקנים המתאימים, ויכולים לרדת עוד יותר אם הם איזיזריים cis, כאמור.

לעומת זאת, לאלקיני יש נקודות רתיחה והתכה גבוהות יותר מאלקנים ואלקנים המתאימים, אם כי ההבדל הוא רק מעלות בודדות.

לבסוף, ל cycloalkenes יש גם טמפרטורות התכה נמוכות יותר מאשר cycloalkanes המקביל, בגלל הנוקשות של הקשר הכפול.

דוגמאות

אתילן (ג

תרכובת כימית עוצמתית בגלל יכולת הפילמור, החמצון והלוגנציה שלה, בין מאפיינים אחרים.

אתין (ג

נקרא גם אצטילן, זהו גז דליק המשמש כמקור שימושי לתאורה וחום.

פרופילן (ג

המתחם השני הנפוץ ביותר בתעשייה הכימית ברחבי העולם, הוא אחד התוצרים של תרמוליזה נפט.

ציקלופנטן (ג

תרכובת מסוג cycloalkene. חומר זה משמש כמונומר לסינתזה של פלסטיק.

מאמרי עניין

פחמימנים רוויים או אלקנים.

הפניות

1. צ'אנג, ר '(2007). כימיה, מהדורה תשיעית. מקסיקו: מקגרו-היל.
2. ויקיפדיה. (sf). אלקנים. נשלח מ- en.wikipedia.org
3. Boudreaux, KA (nd). פחמימנים בלתי רוויים. נשלח מ- angelo.edu
4. Tuckerman, ME (nd). אלקנים ואלקינס. נשלח מ- nyu.edu
5. אוניברסיטה, LT (sf). הפחמימנים הבלתי רוויים: אלקנים ואלקינים. נשלח מ- chem.latech.edu