لماذا تتميز الأثيرات بدرجة عالية من الخمول الكيميائي

1 إجابة واحدة
طالب
الطب البشري, جامعة كفر الشيخ (مصر)

المركبات العضوية هي مركبات تتكون بالأساس من الكربون الذي ترتبط ذراته بروابط تساهمية ببعضها وبعناصر أخرى منها الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين. الحقيقة جميع مركبات الكربون هي مركبات عضوية عدا الكاربيد والكربونات والسيانيد والأكاسيد.

الألكانات هي أحد أصناف المركبات العضوية تتكون من سلسلة مفتوحة من الكربون والهيدروجين. للألكاناتات صيغة بنائية عامة هي CnH2n+2 حيث (n) هو عدد ذرات الكربون، فلو كان عدد ذرات الكربون في الألكان ذرة واحدة فإن عدد ذرات الهيدروجين يكون أربع ذرات. من أمثلة الألكانات الميثان CH4 والإيثان C2H6.

بنزع ذرة هيدروجين من جزيء الألكان يتكون جزيء ألكيل صيغته العامة CnH2n+1، مثلاً الألكيل من الميثان هو الميثيل CH3 ومن الإيثان الإيثيل C2H5 . لو ارتبط جزيئان من الألكيل بذرة أكسجين ينتج جزء من الإيثر. الصيغة البنائية للإيثر هي R-O-R حيث R رمز مجموعة الألكيل. من أمثلة الإيثرات ثنائي ميثيل الاثير وثنائي إيثيل الإيثر.

الإيثير والكحول قريبان لبعضهما في تركيبهما وهما قريبان للماء، فباستبدال إحدى ذرتي هيدروجين الماء بمجموعة هيدروكسيد (OH) ينتج جزء كحول، أما باستبدال ذرتي الهيدروجين بمجموعتي ألكيل يتكون جزئ إيثر.

الإيثر أقل نشاطاً من الكحول لأنه أقل في القطبية، فعدم احتوائه على رابطة بين الأكسجين والهيدروجين هو السبب في قلة فاعليته. في الصورة الثانية يظهر تركيب جزئ ثنائي ميثيل الإيثير، ستلاحظ أن ذرة الأكسجين ترتبط بذرتي كربون ترتبط كل منهما بثلاث ذرات من الهيدروجين، كما ذكرت غياب الرابطة بين الأكسجين والهيدروجين هو ما يقلل فاعلية الإيثرات.

تعرف المركبات العضوية التي لا تحتوي على رابطة بين الهيدروجين والأكسجين (O-H) أو الهيدروجين والنيتروجين (N-H) بالمذيبات غير الفعالة (Aprotic solvents).

غياب مجموعة الهيدروكسيد يمنع الإيثرات من تكوين روابط هيدروجينية بينها وبين بعض، لأن الرابطة الهيدروجينية تنشأ بين الهيدروجين وذرة عنصر أعلى منه في السالبية الكهربية كالأكسجين أو النيتروجين. لكن تستطيع جزيئات الإيثار تكوين روابط هيدروجينية مع جزيئات مركبات أخرى بشرط أن تحتوي تلك المركبات على إحدى الرابطتين O-H أو N-H. طالما تستطيع الإيثرات تكوين روابط هيدروجينية مع مركبات أخرى؛ فهي تستخدم كمذيب لبعض المركبات العضوية كالدهون والشمع والزيت، ليس هذا وحسب بل تصلح الإيثرات في إذابة عدد كبير من المركبات غير العضوية، ولا يمكنها الارتباط مع بعضها بروابط هيدروجينية يسبب انخفاض درجة غليانها.

الإيثرات وإن كانت خاملة نسبياً إلا أنها تدخل في تفاعلات كيميائية رغم ذلك. ومن التفاعلات التي تدخل فيها الإيثرات هي:

  • الانقسام (Cleavage)

باستخدام أحد هاليدات الهيدروجين (HCl, HBr, HI) يتم كسر الرابطة بين ذرة الأكسجين وأحد ذرتي الكربون، بذلك يصبح المركب شقان، مجموعة ألكيل (R) ومجموعة ألكيل أخرى مرتبطة بذرة الأكسجين (R-O-). بالنسبة لمجموعة الألكيل فإنها ترتبط بالهاليد من مركب هاليد الهيدروجين ليكون الناتج هاليد الألكيل (RX)، أما الشق الآخر من المركب فيتحد مع الهيدروجين لتكوين كحول (R-OH).

المعادلة التالية توضح هذا التفاعل، أشير إلى أن الحرف X في المعادلة هو إشارة للهاليد الذي قد يكون كلور أو بروم أو يود.

R-O-R + HX → RX + R-OH

  • الأكسدة التلقائية (Autoxidation)

تحدث الأكسدة التلقائية للمركب عندما يترك في الهواء. الأكسدة التلقائية للإيثير ينتج عنها إما مركب هيدروبيروكسيد أو مركب ثنائي ألكيل البيروكسيد. هذه البيروكسيدات قابلة للانفجار بالتسخين أو التركيز لذلك تحفظ الإيثرات بكمية صغيرة وفي عبوات محكمة.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "لماذا تتميز الأثيرات بدرجة عالية من الخمول الكيميائي"؟