الكيمياء العضوية: الألكانات والألكينات والألكاينات — الثالثة ثانوي

الكيمياء العضوية: الألكانات والألكينات والألكاينات

الكيمياء العضوية هي فرع الكيمياء الذي يدرس المركبات المحتوية على عنصر الكربون. تشكل الهيدروكربونات (المركبات المكونة من الكربون والهيدروجين فقط) أساس الكيمياء العضوية.

1. الألكانات (الهيدروكربونات المشبعة)

الألكانات هي هيدروكربونات تحتوي على روابط أحادية فقط (C-C). صيغتها العامة: C_nH_2n+2. أمثلة: الميثان CH₄، الإيثان C₂H₆، البروبان C₃H₈. تتميز الألكانات بقلة نشاطها الكيميائي وتستخدم كوقود.

2. الألكينات (الهيدروكربونات غير المشبعة)

الألكينات تحتوي على رابطة ثنائية واحدة على الأقل (C=C). صيغتها العامة: C_nH_2n. أمثلة: الإيثين (الإيثيلين) C₂H₄، البروبين C₃H₆. تتميز الألكينات بنشاطها الكيميائي العالي وتخضع لتفاعلات الإضافة.

3. الألكاينات

الألكاينات تحتوي على رابطة ثلاثية واحدة على الأقل (C≡C). صيغتها العامة: C_nH_2n-2. أبسطها: الإيثاين (الأسيتيلين) C₂H₂. يستخدم الأسيتيلين في اللحام والقطع بسبب احتراقه المنتج لحرارة عالية.

4. التفاعلات المميزة

• تفاعلات الاحتراق: تحترق جميع الهيدروكربونات مع الأكسجين لإنتاج CO₂ و H₂O
• تفاعلات الإضافة: خاصة بالألكينات والألكاينات (إضافة H₂, Cl₂, H₂O)
• تفاعلات الاستبدال: خاصة بالألكانات (مثل الهلجنة)
• تفاعلات البلمرة: اتحاد جزيئات صغيرة (مونومرات) لتكوين جزيئات عملاقة (بوليمرات)

5. التسمية النظامية (IUPAC)

تسمى الهيدروكربونات حسب عدد ذرات الكربون: ميثان (1)، إيثان (2)، بروبان (3)، بيوتان (4)، بنتان (5)، هكسان (6)، هبتان (7)، أوكتان (8)، نونان (9)، ديكان (10). للألكينات نغير اللاحقة “-ان” إلى “-ين”، وللألكاينات إلى “-اين”.

مثال تطبيقي

مثال: اكتب معادلة احتراق البروبان C₃H₈.
الحل: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. هذا تفاعل ناشر للحرارة يستخدم في الطهي والتدفئة.

تمارين

1. اكتب الصيغة الجزيئية للبنتان (5 ذرات كربون) وللهكسين (6 ذرات كربون).
2. سم المركبات التالية حسب IUPAC: CH₄, C₂H₄, C₂H₂
3. اكتب معادلة إضافة H₂ إلى الإيثين C₂H₄.
4. ما الفرق بين الألكانات والألكينات من حيث الرابطة والنشاط الكيميائي؟

للمزيد من المعلومات، راجع درس سلسلة الألكانات ودرس الألكينات – الرابطة المزدوجة.