عربی
انگلیسی
مقالات
هیدروکربن آلکن چیست؟ | ساختار شیمیایی الکن ها + خواص فیزیکی
تیر
آلکن ها یکی از انواع ترکیبات هیدروکربن هستند که از عناصر کربن و هیدروژن تشکیل شده اند و در تولید تینر به کار می روند. هیدروکربن ها در دو گروه کلی آلیفاتیک و آروماتیک تقسیم بندی می شوند که هرکدام شامل ویژگی های خاص خود می باشد. هیدروکربن های آلیفاتیک شامل آلکان ها، آلکن ها، آلکین ها هستند که در ادامه درمورد هیدروکربن الکن اطلاعاتی را در اختیار شما قرار خواهیم داد.
هیدروکربن الکن چیست؟
آلکن ها از نمونه های هیدروکربن می باشند که تشکیل شده اند از هیدروژن و یک اکسیژن که به صورت oH به یکی از کربن ها متصل شده است. درواقع الکن ها هیدروکربن های غیر اشباعی هستند که از پیوندهای دوگانه یا سه گانه تشکیل شده اند. آلکن ها با فرمول CnH2n نمایش داده می شوند. ( در این فرمول، n تعداد اتم های کربن در مولکول است. ) آلکن ها نقش مهمی از نظر بیولوژیکی ایفا میکنند.
ساختار شیمیایی آلکن ها
اتن یا اتیلن کوچک ترین عضو خانواده الکن ها و به فرمول C2H4 میباشد. که دو اتم هیدروژن کمتر از آلکان هم کربن (اتان) دارد و بین دو اتم کربن پیوند دوگانه وجود دارد. بهدلیل وجود این پیوند دوگانه ، اتیلن ایزومر صورت بندی ندارد.
یعنی دو نیمه مولکول نمیتوانند با چرخش حول پیوند دوگانه ، صورت بندی خود را تغییر دهند. هرگاه ما چهار اتم هیدروژن و دو اتم کربن sp2 را کنار هم مرتب کنیم، شکلی ایجاد میشود که در آن هر اتم کربن در سه پیوند سیگما (σ) شرکت دارد. برای رسیدن کربن به حالت اکتت، لازم است سومین اوربیتال ۲p اتم های کربن همپوشانی کرده، پیوند جدیدی ایجاد کنند. این پیوند از نظر شکل و انرژی، با پیوند σ متفاوت و به پیوند π موسوم است.
نام گذاری آلکن ها
مانند سایر ترکیبهای آلی برخی آلکنها هنوز با نامهای متداولشان شناخته می شوند (اتیلن به جای اتن). در نامگذاری متداول بهجای پسوند آن ، ane آلکانها از پسوند اِن ،ene استفاده میشود. این روش نامگذاری بیشتر برای مولکولهای ساده و کوچک بهکار میرود. سیستم پیچیده تری در مورد تعمیم قوانین نام گذاری برای مولکول های پیچیده تر الکن مورد نیاز است.
خواص فیزیکی این ماده شیمیایی
بسیاری از خواص فیزیکی آلکن ها مشابه خواص فیزیکی آلکان ها میباشد. الکن ها در حلال های غیر قطبی مانند اتر ، کلروفرم و دی کلرومتان محلول ولی در آب نامحلول می باشند و سبک تر از آب هستند. نقطه جوش آلکن ها بسیار نزدیک به آلکان هاست و با افزایش تعداد کربن افزایش می یابد. به جز آلکن های کوچک ، نقطه جوش آلکن ها به ازای افزایش یک اتم کربن بین ۲۰ تا ۳۰ درجه سانتی گراد افزایش می یابد. همانند آلکان ها ، شاخه دار شدن آلکن ها موجب کاهش نقطه جوش میشود.
آلکن های تا پنج اتم کربن در دمای محیط به صورت گاز هستند و با افزایش وزن مولکولی مایع میشوند. آلکن ها اندکی قطبیتر از آلکان ها هستند. این تغییر قطبیت به علت تغییر هیبریداسیون است. آلکن ها قطبیت کمی دارند. چون الکترون های پیوند π انعطاف پذیری بیشتری دارند، گشتاور دو قطبی آلکن ها بزرگ تر از آلکان هاست. این قطبیت به آرایش هندسی آن ها مربوط می شود. همچنین ایزومر های هندسی سیس از ترانس قطبی ترند ، به همین علت نقطه جوش ایزومر های سیس از ترانس بیشتر است ، اما به علت تقارن کمتر ایزومر های سیس به خوبی در شبکه بلور جای نمیگیرند و معمولاً دمای ذوب پایین تری دارند.
کاربرد آلکن ها
کاربرد این نوع هیدروکربن در صنایع مختلف بسیار است. کاربردهای مهم الکن ها در صنعت عبارتند از:
- تولید تینر،
- تولید رزین،
- تولید لاستیک،
- در صنایع غذایی و دارویی،
- به عنوان سوخت،
- به عنوان حلال و… .
پایداری آلکن ها
الگو های مختلفی برای جایگزینی یک استخلاف به جای هیدروژن های اتیلنی در یک پیوند دو گانه وجود دارد. این الگو ها به تعداد استخلاف ها و مواضع آن ها بستگی دارد. هر کدام از حالت های به وجود آمده، به دلیل آرایش فضایی ، دارای سطح انرژی و پایداری متفاوتی خواهند بود.
در واقع الکن ها بر اساس محل پیوند دوگانه، نوع و تعداد استخلاف ها پایداری متفاوتی از خود نشان میدهند. هنگامیکه آلکن و گاز هیدروژن در حضور یک کاتالیزور (Pd , Pt) مخلوط شوند، دو اتم هیدروژن به پیوند دوگانه افزوده شده یک آلکان اشباع تولید میشود. گرمای این واکنش یا گرمای هیدروژن دار شدن را میتوان به طور دقیق اندازهگیری کرد. گرمای هیدروژن دار شدن (مقدار گرمای آزاد شده هنگام هیدروژندار کردن یک ترکیب) اغلب اطلاعات خوبی دربارهٔ پایداری نسبی ترکیب های سیر نشده به دست میدهد و میتوان از آن به عنوان معیاری برای تعیین میزان پایداری یک آلکن استفاده کرد.
نتایج حاصل از آزمایش ها نشان میدهد که گرمای هیدروژن دار شدن ایزومر ها یکسان نیستند که این موضوع بیان کننده تفاوت در پایداری آن ها است. در واقع پایداری نسبی الکن ها با افزایش تعداد استخلاف های اطراف پیوند دو گانه افزایش می یابد.
فرمول شیمیایی
در آلکن ها یک پیوند دو گانه بین اتم های کربن وجود دارد. این پیوند دوگانه هیدروکربن را غیر اشباع می کند یعنی هنوز کربن ها ظرفیت خالی دارند. از این رو به آلکن ها هیدروکربن های سیر نشده نیز می گویند. بنابراین تفاوت آلکن ها با آلکان ها در داشتن پیوند دوگانه است. از طرف دیگر آلکن ها واکنش پذیری بسیار بیشتری دارند.
کارخانه فاتح فام سپاهان تولید کننده تینر فوری با کیفیت در ایران
