ما هي سلسلة الهيدروكربون؟

سلسلة الهيدروكربون عبارة عن جزيء يتكون بالكامل من الهيدروجين والكربون. إنها أبسط المركبات العضوية وقد تكون سائلة أو غازية أو صلبة. هناك أنواع عديدة من سلاسل الهيدروكربون ، بما في ذلك الألكانات والألكينات والألكينات وسيكلو ألكانات وأرينات. يمكن أن تكون متفرعة أو خطية أو دورية. سلاسل الهيدروكربونات موجودة في كل مكان بطبيعتها. إنها غير قطبية ، مما يعني أنها لا تختلط بالماء.

أبسط الهيدروكربون هو الميثان ، وهو عبارة عن ذرة كربون مركزية واحدة مرتبطة بأربع ذرات هيدروجين. لا يمكن أن تشكل ذرة الكربون المركزية أكثر من أربعة روابط أخرى لأنها تحتوي على أربعة إلكترونات تكافؤ فقط. إلكترونات التكافؤ هي إلكترونات حرة على الغلاف الخارجي للذرة ومتاحة لربط أو تكوين أزواج مع إلكترونات التكافؤ على ذرات أخرى لتكوين جزيئات. بينما تحتوي سلاسل الكربون المشبعة على جميع إلكترونات التكافؤ الأربعة المشغولة حول كل كربون ، قد تحتوي بعض الهيدروكربونات على نقاط غير مشبعة حيث تتشكل رابطتان أو ثلاث روابط فقط حول الكربون المركزي. يمكن أن تكون هذه عدم التشبع في شكل روابط مزدوجة أو ثلاثية مع ذرات كربون أخرى في الأماكن التي يكون فيها الهيدروجين غائبًا بحيث لا تزال إلكترونات التكافؤ الأربعة مشغولة.

يتم تسمية الهيدروكربونات باستخدام بادئة بناءً على عدد الكربون في السلسلة ولاحقة تشير إلى أنواع الروابط الموجودة بداخلها. تسمى الروابط الفردية والمزدوجة والثلاثية الألكانات والألكينات والألكينات على التوالي. بالنسبة للمركب "الإيثان" ، وهو غاز ، فإن البادئة "eth-" تشير إلى اثنين من ذرات الكربون في السلسلة ، وتشير اللاحقة "-ane" إلى أنها تحتوي فقط على ذرات كربون وهيدروجين مرتبطة واحدة. مركب تسعة كربون يحتوي على روابط مزدوجة يسمى نونيني. الهكسان هو مثال على جزيء من ستة كربون مع روابط مفردة فقط. إذا كان الجزيء حلقة ، فإنه يبدأ بالبادئة "cyclo-" مثل cyclohexane ، حلقة من ستة كربون مع كل الروابط الفردية.

عندما يرتبط الهيدروكربون بجزيء آخر "كمجموعة وظيفية" ، فإن البادئة تحتوي أيضًا على نهاية "-yl". على سبيل المثال ، عندما يرتبط الإيثان بجزيء آخر ، فإنه يطلق عليه مجموعة إيثيل. عندما يحتوي المركب على أكثر من عدم تشبع واحد ، مثل الرابطة المزدوجة ، يتم تضمين عدد الكربون حيث تنشأ الرابطة المزدوجة في الاسم باستخدام رقم. على سبيل المثال ، يسمى جزيء بيوتين الذي يحتوي على رابطة مزدوجة بين الكربون الأول والثاني 1-بيوتين. أخيرًا ، الهيدروكربونات الخاصة المسماة arenes ، أو الهيدروكربونات العطرية ، هي حلقات لها روابط مفردة ومزدوجة متبادلة.

الهيدروكربونات لها العديد من التطبيقات الحديثة. المطاط الطبيعي هو نوع من الهيدروكربونات يتكون من الكربون المترابط المزدوج والمفرد. توجد الزيوت الأساسية مثل المنثول والكافور في فئة من الهيدروكربونات على شكل حلقة تسمى تربينويد وتتكون من 10 كربون وزوج كربون مزدوج واحد على الأقل. بينما يمكن العثور على المنثول في السجائر ، ويستخدم الكافور كطارد للعثة ، تستخدم بعض أنواع الزيوت العطرية العطرية في الطب والعطور. يحتوي البنزين ، على الرغم من أنه ليس هيدروكربونًا نقيًا ، على خليط من الهيدروكربونات بأطوال متفاوتة بما في ذلك هيبتان وإيزوكتان وسيكلوكتان وإيثيل البنزين. غالبًا ما تستخدم العديد من المذيبات ، مثل الإيثانول والبنزين ، في إنتاج المستحضرات الصيدلانية.