ترتبط العناصر فيما بينها بروابط فيزيائية: إما هيدروجينية أو فلزية، كما ترتبط العناصر فيما بينها بروابط كيميائية: إما أيونية أو تناسقية أو تساهمية. وإذا كان الفرق في السالبية الكهربية بين العنصرين -المتربطين كيميائيًا في المركب- أكبر من 1.7؛ كانت الرابطة أيونية.
أما إذا كان الفرق في السالبية الكهربية بين العنصرين أقل من 1.7 وأكبر من 0.4؛ كانت الرابطة تساهمية قطبية، وإذا كان الفرق في السالبية الكهربية بين العنصرين أقل من 0.4؛ كانت الرابطة تساهمية غير قطبية، وإذا كان الفرق في السالبية الكهربية بين العنصرين مساويًا للصفر؛ كانت الرابطة تساهمية نقية.
ما الرابطة الهيدروجينية؟
تنشأ الرابطة الهيدروجينية في المركبات المرتبطة فيما بينها برابطة تساهمية قطبية، إذ تقع ذرة الهيدروجين بين ذرتين لهما سالبية كهربية عالية كالأكسجين أو النيتروجين أو الفلور، ويُعد الماء مذيبًا قطبيًّا للكثير من المواد الأيونية وبعض المواد التساهمية غير القطبية، إذ يمكن للمذيب إذابة مواد أخرى دون أن يلحق به أي تأثر كيميائي.
وتعتمد قوة المذيب القطبي على مدى قوة الروابط الهيدروجينية في المذيب، وتُحدد عملية الإذابة وفقًا للمعامل الرقمي للذوبان الذي استحدثه العالم هيلد براند كمقياس لقوى التجاذب بين جزيئات سائل ما.
كلما زادت قوة أو عدد الروابط الهيدروجينية في المركب الهيدروكربوني؛ يكتسب المركب ثباتًا واستقرارًا، فتزيد درجة غليانه ومدى قابلية المركب للذوبان في الماء؛ أي إن قدرة المركب الهيدروكربوني على تكوين روابط هيدروجينية بين جزيئاته تؤثر طرديًّا على درجة غليان المركب، وكذلك فإن قابلية المركب للذوبان في الماء ترتبط بمدى قابلية المركب لتكوين روابط هيدروجينية مع الماء.
الألكانات والألكينات
توجد الألكانات في صورة غازية إذا احتوت أربع ذرات من الكربون أو أقل، والألكانات السائلة تحتوي على خمس ذرات من الكربون حتى 17 ذرة، أما الألكانات الصلبة فتحتوي على أكثر من 17 ذرة من الكربون.
بينما توجد الألكينات في صورة غازية إذا احتوت على أربع ذرات من الكربون أو ثلاث أو اثنتين، والألكينات السائلة تحتوي على خمس ذرات من الكربون وحتى 15 ذرة، أما الألكينات الصلبة فتحتوي على أكثر من 15 ذرة من الكربون، كما توجد الألكاينات المنخفضة في صورة غاز مثل الأسيتيلين (الإيثاين حسب تسمية الأيوباك وأول أفراد الألكاينات).
كلما ضعف الارتباط بين ذرات الكربون في الألكانات الحلقية وقلت الزوايا بين ذرات الكربون؛ زاد النشاط الكيميائي للألكانات الحلقية.
ولا تحتوي المركبات المشبعة كالألكانات والألكانات الحلقية على روابط باي، في حين تتميز كل من الألكينات والألكاينات باحتوائهما على روابط باي سهلة الكسر، إذ تتكون الرابطة المزدوجة في الألكينات من رابطة سيجما قوية صعبة الكسر مع رابطة باي، وتتكون الرابطة الثلاثية في الألكاينات من رابطة سيجما قوية صعبة الكسر مع رابطتين باي، ما يزيد نشاط الألكينات والألكاينات مقارنة بالألكانات المقابلة لهما.
تُعد كل من الألكانات والألكينات مركبات غير قطبية؛ لذا لا يمكن لأي منهما تكوين روابط هيدروجينية بين جزيئاتها أو بين جزيئاتها وجزيئات الماء، لذا فكلاهما لا يذوب في الماء. وتذوب الألكينات في المذيبات العضوية كالإيثر والبنزين العطري ورابع كلوريد الكربون، وتزداد درجات انصهار الألكانات ودرجات غليانها بزيادة كتلتها المولية.
السلسلة الهيدروكربونية
تستخدم الهيدروكربونات كوقود، وكلما تفرعت السلسلة الهيدروكربونية؛ اشتعلت الهيدروكربونات بهدوء، وتدخل الألكانات في تفاعلات الاحتراق والاستبدال مع الهالوجينات وعمليات التكسير الحراري الحفزي، وتُجرى هلجنة الألكانات في وجود الأشعة فوق البنفسجية؛ لإنتاج الفريونات والهالوثان والكلوروفورم، ويمكن الحصول على الغاز المائي بتسخين الميثان مع بخار الماء في وجود عامل حفاز ودرجات حرارة مرتفعة.
تفاعلات الألكينات والألكاينات
تدخل الألكينات في تفاعلات الاحتراق والأكسدة والإضافة مع الهيدروجين أو مع الهالوجينات أو مع هاليدات الهيدروجين أو مع الماء، وتتم بلمرة كل من الإيثين (الإيثيلين) والبروبين (البروبيلين) لإنتاج بوليمرات ذات خواص معينة.
تدخل الألكاينات في تفاعلات الاحتراق والهدرجة الحفزية والهلجنة والهيدرة الحفزية، ويُستخدم الأسيتيلين في قطع ولحام المعادن عبر احتراق تام طارد لحرارة تصل إلى ثلاثة آلاف درجة سليزيوس بشرط وجود وفرة من الأكسجين، وعند عمل بلمرة ثلاثية للإيثاين (C2H2) تنتج حلقة بنزين عطري، وعند عمل بلمرة ثلاثية للبروباين (C3H4) ينتج ثلاثي ميثيل بنزين، وعند عمل بلمرة ثلاثية للبيوتاين (C4H6) ينتج سداسي ميثيل بنزين.
وعند نزع ذرة هيدروجين:
- مرتبطة بذرة كربون أولية (أي بذرة كربون مرتبطة بذرة كربون واحدة وثلاث ذرات من الهيدروجين) من الألكان، تنتج مجموعة ألكيل أولية مثل: ميثيل (CH3-) من الميثان (CH4).
- مرتبطة بذرة كربون ثانوية (أي بذرة كربون مرتبطة بذرتي كربون وذرتين من الهيدروجين) من الألكان، تنتج مجموعة ألكيل ثانوية مثل مجموعة البيوتيل الثانوية.
- مرتبطة بذرة كربون ثالثية (أي بذرة كربون مرتبطة بثلاث ذرات من الكربون وذرة من الهيدروجين) من الألكان، تنتج مجموعة ألكيل ثالثية.
- من مجموعة الميثيل، تنتج مجموعة الميثيلين (-CH2) ذات كتلة مولية 14 جرامًا لكل مول، ويزيد كل ألكان عن الألكان السابق له بمجموعة ميثيلين.
- من الإيثين (C2H4) تنتج مجموعة فاينيل (C2H3-).
- من الأسيتيلين (C2H2) تنتج مجموعة الإيثينيل (C2H1-).
موضوع رائع جدا ... اضفتي الي معلومات قيمة ... مشكورة يا منى ... كتاباتك رائعة وفيها لمسة ابداع ومميزة
الأروع حقا صديقتي العزيزة شهد يوسف عويجة، هو تعليقك وتشجيعك، وشكرا جزيلا مجددا، ودمتم بخير وسلام وسعادة.
يجب عليك تسجيل الدخول أولاً لإضافة تعليق.