ما هي الهيدروكربونات غير المشبعة

2 إجابتان

الهيدروكربونات غير المشبعة “Unsaturated hydrocarbons” هي مركباتٌ عضويةٌ تتكون بشكل كاملٍ من ذرات الكربون والهيدروجين وتتألف من رابطةٍ مزدوجةٍ أو رابطةٍ ثلاثيةٍ بين ذرتي كربونٍ متجاورتين. تسمى الهيدروكربونات التي تملك رابطةٌ مزدوجةً واحدةً على الأقل بين ذرتي كربون متجاورتين بـ”الألكينات” alkene، في المقابل يشار إلى الهيدروكربونات التي تحتوي على رابطة كربون ثلاثية ب”ألكاينات” alkynes. يتم توضيح الفرق في الصيغة الكيميائية للهيدروكربونات المشبعة وغير المشبعة من خلال الشكل التالي:

الهيدروكربونات غير المشبعة

تتشابه الخصائص الفيزيائية للهيدروكربونات المشبعة والهيدروكربونات غير المشبعة إلى حدٍ كبير. هذه الأنواع من الهيدروكربونات (باستثناء الهيدروكربونات العطرية) لها قابلية تفاعل كبيرة وتميل إلى الخضوع لتفاعلات الإضافة مع الهالوجين، هاليدات هيدروجين، والكحول، والعديد من المركبات الأخرى.  للهدروكربونات الغير مشبعة أنواع عديدة وتصنف حسب الروابط التي تحتوي عليها، إلى ألكينات alkenes وألكاينات alkynes وهيدروكربوناتٍ عطريةٍ. فيما يلي قائمةٌ بالمركبات العضوية التي تُصنّف على أنها هيدروكربونات غير مشبعةٍ:

  • تسمى الهيدروكربونات التي تحتوي على رابطةٍ مزدوجةٍ واحدةٍ على الأقل بين ذرتي كربون متجاورتين الألكينات alkenes أو الأوليفينات. أبسط الألكينات هو الإيثيلين ethylene (أو الإيثين ethene)، وله الصيغة الكيميائية C2H4.
  • يمكن تعميم الألكينات Alkenes التي تحتوي على رابطةٍ مزدوجةٍ واحدةٍ فقط بالصيغة الكيميائية CnH2n.
  • يشار إلى الهيدروكربونات التي تحتوي على رابطةٍ ثلاثيةٍ واحدةٍ على الأقل بين ذرتي كربون متجاورتين باسم الألكاينات alkynes. الألكاين ذو البنية الابسط هو الأسيتيلين acetylene. وله الصيغة الكيميائية C2H2.
  • يمكن تعميم الألكينات التي تحتوي على رابطةٍ ثلاثيةٍ كربون – كربون واحدة بالصيغة الكيميائية CnH2n-2
  • تعد الهيدروكربونات الحلقية التي تحتوي على رابطة مزدوجةٍ أو ثلاثيةٍ واحدةٍ على الأقل بين ذرتي كربون أيضًا هيدروكربونات غير مشبعةٍ، من أمثلتها السيكلوبنتين cyclopentene (C5H8).
  • على الرغم من أنّ الهيدروكربونات العطرية (هيدروكربونات لها شكل حلقة تضم إلكترونات pi منفصلة) يمكن اعتبارها هيدروكربونات غير مشبعةٍ، إلّا أنّه يشارُ إليها عمومًا بالمركبات العطرية وذلك لأنها مستقرة نسبيًا ولا يربطها أيةُ خصائص مشابهةٍ مع مركباتٍ أخرى غير مشبعة.

للتحقق فيما إذا كان الهيدروكربون غير مشبعٍ، يمكن إضافة ماء البروم إليه. إذا أصبحت مياه البروم بلا لون، فإن الهيدروكربون المُجرّب غير مشبع. أما إذا تم تكوين راسب أبيض اللون، فإن العينة الهيدروكربونية هي الفينول phenol أو الأنيلين aniline. تستخدم الهدروكربونات الغير المشبعة في مجالاتٍ مختلفة منها:

  • تسريع عملية نضج بعض الفواكه صناعيًا بمساعدة الألكينات.
  • تستخدم الألكينات في إنتاج غاز الخردل، وهو غازٌ سامٌ يستخدم عادة في الحروب الكيميائية.
  • باعتبارها مركبات عضوية، تستخدم الهيدروكربونات غير المشبعة أحيانًا في تصنيع البلاستيك.
  • يستخدم LDPE (Low-Density Polyethylene)، وهو نمطٌ منخفضُ الكثافة من البولي إيثيلين، في إنتاج أكياس البقالة.
  • يستخدم البوليسترين في صنع عبوات تعبئة البيض، والأكواب التي تستخدم لمرةٍ واحدةٍ، وغيرها من المنتجات الخفيفة.
  • تستخدم الألكينات أحيانًا كمادةٍ صناعية في إنتاج الكحول.
  • تستخدم بعض الهيدروكربونات غير المشبعة كمخدرٍ عام.
  • يتم تصنيع العديد من المركبات العضوية ذات الأهمية الصناعية العالية بمساعدة الألكينات.

وبالتالي، فإنه يمكن الاستفادة من خصائص وطبيعة الهيدروكربونات غير المشبعة في مجالاتٍ كثيرة، ويمكن القول أنها تشبه العامل المساعد الذي يدخل في دعم إنتاج مواد أخرى.

أكمل القراءة

الهيدروكربونات غير المشبعة هي مركّبات عضوية تتكوّن بشكل رئيسي من ذرات الكربون والهيدروجين، ترتبطُ ذرات الكربون المُتجاوِرة في هذه المركّبات إمّا بروابط مزدوجة -ثنائية- أو بروابط ثلاثية، وفي الحقيقة هذه الروابط هي ما يميّزها بشكل أساسي عن الهيدروكربونات المشبعة التي تتشكّل دائمًا من روابط أحادية بين ذرات الكربون المُتشكِّلة.

وتستطيع أن ترى الهيدروكربونات غير المشبعة في صيغتين كيميائيتين شائعتين:

  • الألكينات (alkenes) أو الأوليفينات (olefins) ذات الروابط الثنائية: وتكون صيغتها الكيميائية العامّة: CnH2n حيث تُشير n إلى عدد ذرات الكربون، وممكن أن تكون أي عدد طبيعي أكبر أو يساوي 2 (هذا العدد في حالة الهيدروكربونات غير المُشبعة حصرًا أمّا في خلاف ذلك فيُمكِن أن يكون أي عدد طبيعي أكبر من 0)، وتنتهي هذه المركّبات دائمًا باللاحقة ين (ene) مثل الإثيلين أو الإيثين (Ethene) ذو الصيغة الكيميائية C2H4 ويُمكِن أن يعبّر عن الروابط بين ذراته بشكل تفصيلي:

الهيدروكربونات غير المشبعة

  • الألكاينات (alkynes) ذات الروابط الثلاثية: وتكون صيغتها الكيميائية العامّة: CnH2n-2، مثل الأستيلين (acetylene) ذو الصيغة الكيميائية C2H2، ويُمكَن أن يُعبّر عن الروابط بين ذراته بشكل تفصيلي:

الهيدروكربونات غير المشبعة

كما يمكن تصنيف الهيدروكربونات العطرية (Aromatic Hydrocarbons) كمركبات هيدروكربونية غير مشبعة إلا أن هذا التصنيف قد يختلف من مرجِع لآخر وغالبًا يُفضّل تسميتها بالمركّبات العطرية دونًا عن تصنيفها كهيدروكربونات غير مُشبعة، كونها أكثر استقرارًا من الألكينات والألكاينات وقد تختلف في بعض الخواص الفيزيائية والكيميائية للهيدروكربونات غير المشبعة.

سُميَت الهيدروكربونات غير المشبعة بهذا الاسم تِبعًا لعدم إشباع ذرة الكربون بذرات الهيدروجين بسبب احتوائها على روابط ثنائية أو ثلاثية، فبطبيعة الحال تميل ذرة الكربون لإشباع روابطها التساهمية الأربعة بذرات الهيدروجين  من خلال أربعة روابط أحادية وفي حالة الروابط الثنائية والثلاثية التي تحدّثنا عنه للتوّ ستلاحِظ أنّ ذرات الكربون سترتبط بذرات الهيدروجين من خلال رابطة أحادية واحدة كما في الألكاينات أو رابطتين أحاديتين كما في الألكينات وبالتالي سيكون عدد ذرات الهيدروجين في هذه المركّبات أقل من عددها في المركبات العضوية المُشبَعة.

يتم التحقّق عادةً من الهيدروكربونات إن كانت مركّبات مُشبعة أو غير مُشبعة من خلال إضافة ماء البروم (Br2) ذو اللّون الأصفر البرتقاليّ أو البنّي المِحمَر إلى المركّب، فإذا أُزيلَ لونه كان المُركّب مركبًّا هيدروكربونيًّا غير مُشبَعًا.

بعض الاستخدامات الصناعية الشائعة للهيدروكربونات غير المشبعة:

  • تُساعد الألكينات في تشكيل بعض الغازات والمركّبات الكيميائية السّامة المُستخدَمة في الحروب الكيميائية مثل غاز الخردل (Mustard gas).
  • تُستخدَم الألكينات لزيادة أو تسريع نُضج بعض الفواكه بواحدة من عمليات النضج الاصطناعية غير الطبيعية المُطبّقة على الفواكه.
  • تدخُل بعض أنواع الهيدروكربونات غير المُشبعة في صناعة البلاستيك.
  • تدخل الألكينات في تركيب الكحول وبعض المواد الكيميائية الآمنة نوعًا ما.
  • قد تُستخدم بعض أنواع الهيدروكربونات غير المُشبعة في صناعة الأكياس أو علب البيض أو الأكواب التي تُستخدَم لمرّة واحدة وغيرها من المنتجات الصناعية التي نستخدمها في حياتنا اليومية.
  • تستخدم بعض الهيدروكربونات غير المشبعة كمُخدِّر عام.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي الهيدروكربونات غير المشبعة"؟