آلکان ها و انواع آن
آلکان چیست؟
آلکان نوعی ترکیب هیدروکربنی است که فقط از اتم های کربن و هیدروژن تشکیل شده است که در یک ساختار زنجیره ای مستقیم یا منشعب به هم متصل شده اند.
آلکان ها به عنوان هیدروکربن های اشباع نیز شناخته می شوند زیرا فقط دارای پیوندهای منفرد بین اتم های کربن هستند که باعث می شود آنها کاملاً با اتم های هیدروژن اشباع شوند.
ساختار آلکان ها
فرمول کلی یک آلکان CnH2n+2 است که n نشان دهنده تعداد اتم های کربن در مولکول است.
آلکان ها یکی از ساده ترین و فراوان ترین انواع ترکیبات آلی هستند که در طبیعت یافت می شوند. آنها معمولا در سوخت های فسیلی مانند گاز طبیعی، نفت و زغال سنگ یافت می شوند.
آلکان ها نقش مهمی در زندگی روزمره ما دارند زیرا به عنوان سوخت برای گرمایش، حمل و نقل و تولید برق استفاده می شوند. آنها همچنین به عنوان مواد اولیه در تولید انواع مواد شیمیایی، پلاستیک و دارویی استفاده می شوند.
انواع آلکان ها
آلکان‌ها سه دسته هستند:
- آلکان‌های راست‌زنجیر
- آلکان‌های شاخه‌دار
- سیکلوآلکان‌ها یا آلکان‌های حلقوی
خصوصیات آلکان ها
خواص فیزیکی آلکان ها بسته به اندازه مولکولی و ساختار آنها متفاوت است. با افزایش تعداد اتم های کربن در یک مولکول آلکان، نقطه جوش و نقطه ذوب آن نیز افزایش می یابد. این به این دلیل است که مولکول های بزرگتر نیروهای بین مولکولی قوی تری دارند که برای تجزیه شدن به انرژی بیشتری نیاز دارند.
آلکان ها با ساختارهای زنجیره مستقیم معمولاً به دلیل افزایش سطح برای برهمکنش های بین مولکولی، نقطه جوش بالاتری نسبت به آن هایی با ساختارهای زنجیره ای دارند.
واکنش های شیمیایی آلکان ها
آلکان ها ترکیبات نسبتاً بی اثری هستند که در شرایط عادی به آسانی با سایر مواد واکنش نمی دهند. با این حال، آنها می توانند در صورت قرار گرفتن در معرض اکسیژن در حضور جرقه یا شعله، تحت واکنش های احتراق قرار گیرند.
در حین احتراق، آلکان ها با اکسیژن واکنش داده و دی اکسید کربن و بخار آب تولید می کنند و انرژی را به شکل گرما و نور آزاد می کنند.
این فرآیند معمولاً برای تولید گرما و نیرو در موتورها، اجاق‌ها و بخاری‌ها استفاده می‌شود.
علاوه بر واکنش‌های احتراق، آلکان‌ها می‌توانند انواع مختلفی از واکنش‌های شیمیایی مانند هالوژناسیون، اکسیداسیون و ترک را متحمل شوند.
هالوژناسیون شامل جایگزینی اتم های هیدروژن با اتم های هالوژن (به عنوان مثال، کلر یا برم) برای تشکیل هیدروکربن های هالوژنه است.
واکنش های اکسیداسیون شامل افزودن اتم های اکسیژن به مولکول آلکان برای تشکیل الکل ها یا اسیدهای کربوکسیلیک است.
واکنش‌های ترک شامل شکستن مولکول‌های بزرگتر آلکان به مولکول‌های کوچک‌تر با اعمال گرما و فشار است.
به طور کلی، آلکان ها ترکیبات همه کاره ای هستند که نقش حیاتی در جامعه مدرن ما دارند. ساختار ساده و فراوانی آنها آنها را به منابع ارزشمندی برای تولید انرژی و تولید مواد شیمیایی تبدیل می کند.
با درک خواص و واکنش پذیری آلکان ها، دانشمندان می توانند فناوری ها و فرآیندهای جدیدی را برای استفاده از پتانسیل آنها برای توسعه پایدار و حفاظت از محیط زیست توسعه دهند.
همچنین بخوانید :