بين المركبات الهيدروكربونية الأليفاتية والمركبات الهيدروكربونية الأروماتية

في 1828، تمكَّن العالم فريدريك فوهلر من تصنيع أحد المركبات العضوية في المعمل، بعدما ساد الاعتقاد بارتباط تلك المركبات بالبنية الحيوية للكائنات الحية واستحالة تصنيعها معمليًا.

تتفرع المركبات العضوية إلى المركبات الهيدروكربونية ومشتقاتها، وتتكون المركبات الهيدروكربونية من ذرات الكربون C والهيدروجين H.

قد يهمك أيضًا الزرنيخ.. السم القاتل الذي يتربص في زوايا حياتك

أقسام المركبات الهيدروكربونية

ونظرًا لقدرة ذرات الكربون على تكوين روابط أحادية وثنائية وثلاثية بين ذرتي الكربون في المركب الواحد؛ لذا تتنوع المركبات الهيدروكربونية.

فمنها ما على صورة سلاسل ممتدة سواء مستمرة أو متفرعة، ومنها ما على صورة حلقات متجانسة وغير متجانسة. 

ويمكن تقسيم المركبات الهيدروكربونية إلى:

1) المركبات الهيدروكربونية الأليفاتية سواء كانت مشبعة أو غير مشبعة.

2) المركبات الهيدروكربونية الأروماتية.

وهذه نبذة عن كل منها:

قد يهمك أيضًا الجزيئات العضوية "الجزيئات البيولوجية الكبيرة"

المركبات الهيدروكربونية الأليفاتية

تتفرع إلى ثلاث مجموعات من المركبات ذوات السلاسل المتجانسة والمفتوحة والمستقيمة وهي الألكانات والألكينات والألكاينات، إضافة إلى مجموعة رابعة وهي الألكانات الحلقية.

الألكانات أو البرافينات (صيغتها العامة: Cn H2n+2؛ حيث n هو عدد الذرات)

تتميز بوجود روابط أحادية بين ذرات الكربون، وبين ذرات الكربون والهيدروجين، وهي مركبات مشبعة، تحتوي عددًا من ذرات الهيدروجين مساوٍ لضعف عدد ذرات الكربون مضافًا إليه ذرتان من الهيدروجين.

وأبسط الألكانات هو الميثان CH4؛ فيحتوي أربع ذرات من الهيدروجين متحدة مع ذرة واحدة من الكربون.

وتحتوي الألكانات عددًا من روابط سيجما يساوي ثلاثة أضعاف عدد ذرات الكربون مضافًا إليه رابطة واحدة، أي إن عدد روابط سيجما =3n+1 ؛ بحيث n هو عدد ذرات الكربون.

الألكانات الحلقية (صيغتها العامة: Cn H2n)

تتميز بوجود روابط أحادية بين ذرات الكربون، وبين ذرات الكربون والهيدروجين، وهي مركبات مشبعة، وتحتوي عددًا من ذرات الهيدروجين مساوٍ لضعف عدد ذرات الكربون، ولا تحتوي أقل من ثلاث ذرات من الكربون؛ فتتكون ذرات الكربون مكونة حلقات أو دوائر.

وأبسط الألكانات هو البروبان الحلقي C3 H6؛ فيحتوي ست ذرات من الهيدروجين متحدة مع ثلاث ذرات من الكربون.

وتحتوي الألكانات الحلقية عددًا من روابط سيجما يساوي ثلاثة أضعاف عدد ذرات الكربون، أي إن عدد روابط سيجما =3n.

الألكينات أو الأوليفينات (صيغتها العامة: Cn H2n)

تتميز بوجود رابطة ثنائية بين ذرتي كربون في الأقل، وهي مركبات غير مشبعة، وتحتوي عدد من ذرات الهيدروجين مساوٍ لضعف عدد ذرات الكربون. وأبسط الألكينات هو الإيثين (الإيثيلين) C2 H4؛ فيحتوي أربع ذرات من الهيدروجين متحدة مع ذرتين من الكربون، وتكون الألكينات متماثلة حسب ارتباط الرابطة الثنائية بين ذرتي الكربون بعدد متماثل من الذرات، وتحتوي الألكينات عددًا من روابط سيجما يساوي ثلاثة أضعاف عدد ذرات الكربون مطروحًا منه رابطة واحدة، أي إن عدد روابط سيجما =3n-1.

الألكاينات أو الاسيتيلينات (صيغتها العامة: Cn H2n-2)

تتميز بوجود رابطة ثلاثية بين ذرتي كربون في الأقل، وهي مركبات غير مشبعة، وتحتوي عددًا من ذرات الهيدروجين مساوٍ لضعف عدد ذرات الكربون  مطروحًا منه ذرتا هيدروجين.

وأبسط الألكاينات هو الإيثاين (الأسيتيلين) C2 H2، فيحتوي ذرتين من الهيدروجين متحدتين مع ذرتين من الكربون، وتكون الألكاينات متماثلة حسب ارتباط الرابطة الثنائية بين ذرتي الكربون بعدد متماثل من الذرات.

وتحتوي الألكاينات عدد من روابط سيجما يساوي ثلاثة أضعاف عدد ذرات الكربون مضافًا إليه ثلاث روابط، أي إن عدد روابط سيجما =3n+3.

قد يهمك أيضًا لماذا ثنائي أكسيد الكربون ليس مادة عضوية

المركبات الهيدروكربونية الأروماتية

تتميز بوجود حلقة واحدة من البنزين العطري C6 H6 في الأقل، وهي مركبات غير مشبعة.

وتحتوي حلقة البنزين العطري الواحدة على ست ذرات من الهيدروجين متحدة مع ست ذرات من الكربون، وبحيث ترتبط ذرات الكربون فيما بينها بروابط أحادية وثنائية متبادلة، ويأخذ البنزين العطري صورة حلقة سداسية الشكل.

قد تلتحم حلقات البنزين العطري مباشرة بعد نزع ذرات من الهيدروجين؛ لتكون شبكة أبسطها مركب النفتالين C10 H8، وهو حلقتان من البنزين العطري ملتحمتان مباشرة من أحد جوانبها الست، بعد نزع ذرتين من الهيدروجين.

في حين يتكون الأنثراسين C14 H10 من شبكة مكونة من ثلاث حلقات من البنزين العطري ملتحمة مباشرة، وأعلى هذه الشبكات هو الجرافيت، وهو حلقات من البنزين العطري ملتحمة مباشرة من جميع جوانبها الست، بعد نزع جميع ذرات الهيدروجين.