{img src=img/daneshnameh_up/2/21/C4-6-A125.JPG}
||بعضی از ترکیبات آلی ، فقط شامل دو عنصر ((هیدروژن)) و ((کربن)) هستند و بنابراین به عنوان "__~~green:هیدروکربن~~__" (__~~green:Hydrocabons~~__) شناخته میشوند.||
!تقسیمبندی هیدروکربنها
بسته به ساختمان ، هیدروکربنها به دو دسته اصلی __آلیفاتیک__ و __آروماتیک__ تقسیم میشوند. هیدروکربنهای آلیفاتیک خود به گروههای وسیعتری تقسیم میشوند: آلکانها ، آلکنها ، آلکینها و ترکیبات حلقوی مشابه (سیکلوآلکانها و غیره).
!آلکانها
ساده ترین عضو خانواده آلکانها و در واقع ، یکی از ساده ترین ترکیبات آلی ، متان __CH
4__ است. تمام آنچه که در مورد __CH
4__ وجود دارد، میتوان با اختلافات کمی در مورد سایر آلکانها نیز بکاربرد.
!!ساختمان متان
در متان ، هر یک از چهار ((اتم)) هیدروژن بوسیله یک ((پیوند کووالانسی)) به اتم کربن متصلند که این عمل ، با به اشتراک یک زوج الکترون انجام میشود. هنگامی که کربن به چهار اتم دیگر متصل شود، ((اوربیتال هیبریدی|اوربیتالهای پیوندی)) (اوربیتالهای __SP
3__ که از همپوشانی یک اوربیتال __S__ و سه اوربیتال __P__ تشکیل میشوند) به گوشه های یک چهار وجهی هدایت میشوند.
این آرایش چهار وجهی ، آرایشی است که اجازه میدهد اوربیتالها تا حد امکان از یکدیگر فاصله بگیرند. برای اینکه هر کدام از این اوبیتالها بتوانند به نحو موثری با اوربیتال کروی 5 اتم هیدروژن همپوشانی نمایند و بنابراین قویترین پیوند را بوجود آورند، ((هسته)) هر کدام از هیدروژنها ، بایستی در گوشه این چهار وجهی قرار بگیرد.
!!منبع متان
متان ، محصولی متلاشی شدن ناهوازی (بدون هوا) گیاهان یعنی شکستن بعضی از مولکولهای خیلی پیچجیده می باشد. همچنین تشکیل دهنده قسمت اعظم (حدود 79%) گاز طبیعی است. متان ، گاز آتشگیر خطرناک معادن ((زغال سنگ)) و به صورت جبابهای گاز از سطح مردابها خارج میشود.
!آلکنها
__آلکنها__ ، دسته وسیعی از هیدروکربنها را شامل میشوند که به __~~green:هیدروکربنهای غیر اشباع~~__ (__Unsaturated__) موسومند. تعداد هیدروژنهای این ترکیبات ، کمتر از آلکانهای هم کربن میباشد. آلکنها ممکن است یک یا چند پیوند دو گانه مجزا و دور از هم و یا مزدوج داشته باشند.
{img src=img/daneshnameh_up/c/cd/C4-6-A190.JPG}
!!ساختمان پیوند دو گانه کربن- کربن در آلکنها
__اتیلن__ ، کوچکترن عضو خانواده آلکنها و به فرمول __C
2H
4__ میباشد که دو اتم هیدروژن کمتر از آلکان همکربن (اتان) دارد. بررسی ساختمان __اتیلن__ به طریقه کوانتوم مکانیکی نشان داده است که ک((ربن)) ، برای اینکه در ساختمان اتیلن شرکت نماید، لازم است که با استفاده از اوربیتالهای __2S__ و دو اوربیتال __2P__ خود ، سه اوربیتال هیبریدی یکسان بوجود آورد که این اوربیتالهای هیبریدی در یک سطح قرار میگیرند بنحوی که اتم کربن در مرکز یک مثلث قرار گرفته و زوایای بین اوربیتالهای هیبریدی 120 درجه تخمین زده شده است.
هرگاه ما چهار اتم هیدروژن و دو اتم کربن __SP
2__ را در کنار هم مرتب کنیم، شکلی ایجاد میشود که در آن ، هر اتم کربن ، در سه ((پیوند سیگما)) شرکت دارد. برای رسیدن به کربن به حالت __اکتت__ ، لازم است که سومین اوربیتال __2P__ اتمهای کربن همپوشانی کرده، پیوند ایجاد کنند. این پیوند که از همپوشانی اوربیتالهای __P__ کرین ایجاد میشود، از نظر شکل و انرژی با پیوند سیگما متفاوت می شود و به ((پیوند پی|پیوند π)) موسوم است که از دو قسمت تشکیل شده است.
یک ابر الکترونی در بالای سطح مولکول و ابر الکترونی دیگر در پایین سطح قرار میگیرد. وقتی این ساختمان میتواند ایجاد شود که تمام اتمهای شرکت کننده در ساختمان اتیلن ، در یک سطح قرار بگیرند. پس مولکول اتیلن لازم است یک مولکول مسطح باشد. مسطح بودن مولکول اتیلن بوسیله روشهای طیفسنجی و پراش الکترونی مورد تائید قرار گرفته است.
!آلکینها
هرگاه ترکیب ((شیمی آلی|آلی)) ، حاوی پیوند سهگانه کربن به کربن باشد، __آلکین__ نامیده میشود. __استیلن__ با فرمول __C
2H
2__ کوچکترین عضو این خانواده میباشد و به همین دلیل ، آلکنها را __~~green:ترکیبات استیلنی~~__ یا __~~green:استیلنهای استخلاف دار~~__ میگویند. برای اینکه دو اتم و دو اتم هیدروژن به هم وصل شوند و مولکول کاملی تولید نمایند، لازم است که کربنها با هیبرید __SP__ و از طریق پیوند سهگانه (یک پیوند سیگما و دو تا پیوند π) به یکدیگر وصل شوند: __H−C≡C−H__
{img src=img/daneshnameh_up/3/32/Acetylene.jpg}
!!تقسیم بندی استیلنها
*__استیلنهای حقیقی یا انتهایی__ (__terminal acetylenes__)__:__
به ترکیباتی از این گروه اطلاق میشود که حداقل یک اتم هیدروژن متصل به کربن __SP__ در آنها وجود داشته باشد. مثلا __پروپن__ (متیل استیلن) ، یک استیلن حقیقی است. به همین ترتیب __فنیل استیلن__ و __ترسیوبوتیل استیلن__ از استیلن های حقیقی میباشند.
*__استیلن های داخلی__ (__Internal acetylenes__)__:__
هرگاه پیوند سهگانه کربن به کربن در جایی از مولکول قرار گرفته باشد که کربنهای با هیبرید __SP__ به استخلاف متصل باشند، استیلن را __داخلی__ مینامند. مثل دیمتیل استیلن ، دی فنیل استیلن، دی ترسیوبوتیل استیلن.
!ساختمان استیلن
__اتین__ یا __استیلن__ ، کوچکترین عضو خانواده بزرگ آلکینها میباشد. به طریق کوانتوم مکانیکی ، اگر بخواهیم با دو اتم کربن و دو اتم هیدروژن ، مولکولی را ایجاد کینم، لازم است که کربنها با یک پیوند سهگانه به یکدیگر متصل شوند. برای ایجاد چنین مولکولی ، اتمهای کربن باید هیبرید __SP__ داشته باشند. یکی از این اوربیتالهای هیبریدی به کربن و دیگری به هیدروژن متصل و اوربیتالهای __P
y__ و __P
z__ نیز دو پیوند π را ایجاد کنند.
با شناختی که از دو پیوند دوگانه کربن به کربن و کربن به هیدروژن آلکنها داریم، انتظار داریم که طول پیوند سهگانه کربن- کربن و کربن- هیدروژن در استیلنها کوتاه باشد. طول پیوند سه گانه کربن- کربن 1,20انگستروم و کربن به هیدروژن 1,06 انگستروم اندازه گیری شده است.
!مباحث مرتبط با عنوان
*((آلکانها))
*((آلکنها))
*((آلکینها))
*((سیکلوآلکانها))
*((کربوهیدراتها))