الهيدروكربونات البسيطة تحتوي الكربون والهيدروجين فقط. نميز عائلاتها من الروابط وبنية السلسلة أو الحلقة، لا من عدد الكربونات وحده. [2]
اقرأ نوع الرابطة قبل اسم العائلة
الألكانات ذات السلاسل المفتوحة هيدروكربونات مشبعة، بروابط أحادية بين الكربون وبين الكربون والهيدروجين. الإيثان مثالها ذو الكربونين. [1]
الألكين برابطة ثنائية والألكاين برابطة ثلاثية بين كربونين؛ كلاهما غير مشبع. [2][3]
| المثال | صيغة مختصرة | الرابطة بين الكربونين |
|---|---|---|
| الإيثان [1] | CH₃–CH₃ | أحادية |
| الإيثين [2] | CH₂=CH₂ | ثنائية |
| الإيثاين [3] | HC≡CH | ثلاثية |
الكربونان ثابتان والهيدروجينات تختلف؛ خطوط الرابطة لا تضيف ذرات.
كيف نفحص عدد الهيدروجينات؟
مجموع رتب الروابط حول كربون هذه الجزيئات أربعة؛ الثنائية رتبتان والثلاثية ثلاث. [2]
لكربون واحد في الرسوم: الإيثان 1+3=4، والإيثين 2+2=4، والإيثاين 3+1=4؛ العدد الأول رتبة رابطة الكربون، والثاني هيدروجيناته.
للكربونين معًا، الهيدروجينات 6,4,2 بالترتيب. ثلاثة هيدروجينات مع رابطة ثنائية تعطي 3+2=5 لكل كربون، فلا توافق هذه البنيات.
هذا الفحص يقرأ رسمًا معلومًا. لا نضيف ذرات إلى جزيء مرسوم اعتمادًا على اسم العائلة فقط، ولا نخلط بين عدد خطوط الرابطة وعدد الذرات.
البنزين: حلقة ذات روابط متكافئة
البنزين C₆H₆ هيدروكربون عطري. حلقته مستوية، وروابط الكربون الست فيه متكافئة. رسم روابط أحادية وثنائية متناوبة هو تمثيل رنيني؛ لا يعني وجود ثلاث روابط ثنائية منفصلة وثابتة. [4]
تنتشر إلكترونات π على الحلقة. تستعمل بعض الرسوم دائرة داخل السداسي للدلالة على هذا الوصف؛ الدائرة ليست رابطة إضافية أو ذرة في المركز. ولا تصبح أي حلقة سداسية عطرية بمجرد شكلها. [4]
في الرسم الداخلي نعد ستة مواضع للكربون، وهيدروجينًا واحدًا عند كل موضع. يعطينا العد C₆H₆. نقرأ البنية مع الصيغة، بدل التعامل مع السداسي كزخرفة بجانب الاسم.
لماذا لا تكفي الصيغة الجزيئية؟
الهيدروكربونات الحلقية المشبعة ذات الحلقة الواحدة يمكن أن تكون صيغتها CₙH₂ₙ. لذلك لا تثبت هذه النسبة وحدها وجود رابطة ثنائية. [5]
السلسلة CH₂=CH–CH₃ تضم 2+1+3=6 هيدروجينات. حلقة من ثلاث مجموعات CH₂ تضم 2+2+2=6 أيضًا، بروابط أحادية. العدد لا يميز البنيتين. [2][5]
الصيغة C₃H₆ وحدها لا تكفي لتصنيف العائلة؛ نحتاج إلى الرسم أو وصف البنية.
طريقة سريعة لتصنيف رسم جديد
ابدأ بالعناصر؛ مركب يحوي أكسجينًا ليس هيدروكربونًا. ثم اقرأ الروابط والسلسلة أو الحلقة قبل التصنيف. [2]
بعد ذلك عد الذرات في الرسم وقارنها بالصيغة المكتوبة. يستطيع هذا الفحص كشف هيدروجين زائد أو رابطة ناقصة دون حفظ جدول طويل من أسماء المركبات.
المصادر ومتابعة القراءة
- OpenStax Organic Chemistry: الألكانات والإيثان (يفتح في نافذة جديدة)openstax.org
- OpenStax Chemistry: الهيدروكربونات والإيثين وتكافؤ الكربون (يفتح في نافذة جديدة)openstax.org
- OpenStax Organic Chemistry: الألكاينات والإيثاين (يفتح في نافذة جديدة)openstax.org
- OpenStax Organic Chemistry: بنية البنزين وتكافؤ روابطه (يفتح في نافذة جديدة)openstax.org
- OpenStax Organic Chemistry: الهيدروكربونات الحلقية المشبعة (يفتح في نافذة جديدة)openstax.org
أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.