रैखिक ALKANES: संरचना, गुण, नामकरण, उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

रैखिक हाइड्रोकार्बन हाइड्रोकार्बन जिसका सामान्य रासायनिक सूत्र एन -सी है संतृप्त कर रहे हैं _n एच _{2n + 2} । जैसा कि वे संतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं, उनके सभी बंधन सरल (सीएच) हैं और केवल कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से बने हैं। उन्हें पैराफिन भी कहा जाता है, उन्हें ब्रोन्कड एल्केन्स से अलग करते हैं, जिन्हें आइसोपाराफिन कहा जाता है।

इन हाइड्रोकार्बन में शाखाओं और छल्लों की कमी होती है। लाइनों से अधिक, कार्बनिक यौगिकों का यह परिवार जंजीरों (सीधी श्रृंखला एल्केन) के समान है; या पाक कोण से स्पेगेटी (कच्चे और पके हुए) तक।

यदि कच्ची स्पेगेटी कम भंगुर होती, तो उनके पास रैखिक अल्कनों के समान समीपता होती। स्रोत: पिक्साबे

कच्ची स्पेगेटी रैखिक अल्कनों की आदर्श और अलग-थलग स्थिति का प्रतिनिधित्व करने के लिए आती है, हालांकि टूटने के लिए एक स्पष्ट प्रवृत्ति के साथ; जब तक वे पकाए जाते हैं, भले ही वे अल डांटे हों या न हों, अपनी प्राकृतिक और सहक्रियात्मक स्थिति से संपर्क करें: कुछ लोग एक पूरे (पास्ता पकवान, उदाहरण के लिए) में दूसरों के साथ बातचीत करते हैं।

इस प्रकार के हाइड्रोकार्बन प्राकृतिक रूप से प्राकृतिक गैस और तेल क्षेत्रों में पाए जाते हैं। सबसे हल्के लोगों में स्नेहन की विशेषताएं होती हैं, जबकि भारी व्यक्ति अवांछनीय डामर की तरह व्यवहार करते हैं; घुलनशील, हालांकि, पैराफिन में। वे सॉल्वैंट्स, स्नेहक, ईंधन और डामर के रूप में बहुत अच्छी तरह से सेवा करते हैं।

रैखिक अल्कनों की संरचना

समूह

यह उल्लेख किया गया था कि इन अल्केन्स का सामान्य सूत्र C _n H _{2n + 2 है} । यह सूत्र वास्तव में सभी अल्कनों के लिए समान है, चाहे रैखिक या शाखित। इसके बाद n- के अंतर में अल्केन के सूत्र से पहले होता है, जिसका अर्थ "सामान्य" है।

बाद में यह देखा जाएगा कि यह n- कार्बन संख्या वाले या उससे कम चार (n। 4) के बराबर अल्कनों के लिए अनावश्यक है।

एक पंक्ति या श्रृंखला में एक एकल कार्बन परमाणु नहीं हो सकता है, इसलिए मीथेन (सीएच ₄, एन = 1) को स्पष्टीकरण के लिए खारिज किया जाता है । यदि n = 2, हमारे पास ईथेन, CH ₃ -CH _{3 है} । ध्यान दें कि इस अल्केन में दो मिथाइल समूह, सीएच ₃, एक साथ जुड़े हुए हैं।

कार्बन की संख्या में वृद्धि, n = 3, एल्केन प्रोपेन, CH ₃ -CH ₂ -CH _{3 देता है} । अब एक नया समूह सीएच ₂ दिखाई देता है, जिसे मेथिलीन कहा जाता है। कोई फर्क नहीं पड़ता कि रैखिक अल्केन कितना बड़ा है, इसमें हमेशा केवल दो समूह होंगे: सीएच ₃ और सीएच ₂ ।

उनकी जंजीरों की लंबाई

जब रैखिक अल्केन में कार्बन की संख्या बढ़ जाती है, तो सभी परिणामी संरचनाओं में एक स्थिर होता है: मिथाइलीन समूहों की संख्या बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि रैखिक क्षार n = 4, 5 और 6 के साथ हैं:

CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₃ (n- ब्यूटेन)

CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₃ (n- पेंटेन)

CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₃ (n- हेक्सेन)

श्रृंखला अधिक लंबी हो जाती है क्योंकि वे CH ₂ समूहों को उनकी संरचनाओं में जोड़ते हैं । इस प्रकार, एक लंबा या छोटा रैखिक अल्केन अलग-अलग होता है कि कितने सीएच ₂ दो टर्मिनल सीएच ₃ समूहों को अलग करता है । इन सभी अल्कनों में केवल दो सीएच _{3 हैं}: श्रृंखला की शुरुआत में और इसके अंत में। अगर मेरे पास अधिक होता, तो इसका मतलब शाखाओं की उपस्थिति होता।

इसी तरह, सीएच समूहों की कुल अनुपस्थिति को देखा जा सकता है, केवल शाखाओं में या जब चेन के एक कार्बन से जुड़े सबस्टेशन समूह होते हैं।

संरचनात्मक सूत्र को निम्नानुसार संक्षेपित किया जा सकता है: सीएच ₃ (सीएच ₂) _{एन -2} सीएच ₃ । इसे लागू करने और चित्रित करने का प्रयास करें।

रचना

रैखिक अल्कनों के संरचनात्मक अनुरूपण। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

कुछ रैखिक अल्केन्स दूसरों की तुलना में लंबे या छोटे हो सकते हैं। यह मामला होने के नाते, n में 2 n का मान हो सकता है; यही है, अनंत सीएच ₂ समूहों और दो टर्मिनल सीएच ₃ समूहों से बना एक श्रृंखला (सिद्धांत में यह संभव है)। हालांकि, सभी तार अंतरिक्ष में उसी तरह "व्यवस्थित" नहीं होते हैं।

यह यहां है कि अल्कनों के संरचनात्मक अनुरूपता उत्पन्न होती है। उन्हें क्या देना है? सीएच बांड की सड़नशीलता और उनके लचीलेपन के लिए। जब ये लिंक एक आंतरिक अक्ष के चारों ओर मुड़ते हैं या घूमते हैं, तो चेन अपनी मूल रैखिक विशेषता से दूर फ्लेक्स, फोल्ड या कॉइल से शुरू होती है।

रैखिक

ऊपरी छवि में, उदाहरण के लिए, शीर्ष पर एक तेरह-कार्बन श्रृंखला दिखाई जाती है जो रैखिक या विस्तारित रहती है। यह रचना आदर्श है, क्योंकि यह माना जाता है कि आणविक वातावरण न्यूनतम रूप से श्रृंखला में परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था को प्रभावित करता है। कुछ भी उसे परेशान नहीं करता है और उसे झुकने की कोई जरूरत नहीं है।

लुढ़का या मुड़ा हुआ

छवि के बीच में, सत्ताईस कार्बन श्रृंखला एक बाहरी गड़बड़ी का अनुभव करती है। संरचना, अधिक "आरामदायक" होने के लिए, अपने लिंक को इस तरह से घुमाती है कि यह खुद को मोड़ रहा है; इस तरह के एक लंबे स्पेगेटी के रूप में।

कम्प्यूटेशनल अध्ययनों से पता चला है कि एक रेखीय श्रृंखला के कार्बन की अधिकतम संख्या n = 17 हो सकती है। n = 18 से, यह असंभव है कि यह झुकना या मोड़ना शुरू न करे।

मिश्रित

यदि श्रृंखला बहुत लंबी है, तो इसके क्षेत्र ऐसे हो सकते हैं जो रैखिक बने रहें, जबकि अन्य मुड़े हुए हों या घाव हो। सभी में, यह शायद वास्तविकता के विरूपण के सबसे करीब है।

गुण

शारीरिक

जैसा कि वे हाइड्रोकार्बन हैं, वे अनिवार्य रूप से एपोलर हैं, और इसलिए हाइड्रोफोबिक हैं। इसका मतलब है कि वे पानी के साथ मिश्रण नहीं कर सकते। वे बहुत घने नहीं हैं क्योंकि उनकी जंजीरें उनके बीच बहुत अधिक खाली स्थान छोड़ती हैं।

इसी तरह, उनकी शारीरिक अवस्था गैसीय (n <5), तरल (n <13) या ठोस (n for 14 के लिए) से होती है, और श्रृंखला की लंबाई पर निर्भर करती है।

सहभागिता

रैखिक एल्केन अणु एपोलर हैं, और इसलिए उनकी इंटरमोलेक्युलर फोर्स लंदन के बिखराव के प्रकार की हैं। जंजीरों (शायद एक मिश्रित विरूपण को अपनाना), फिर उनके आणविक द्रव्यमान और उनके हाइड्रोजन और कार्बन परमाणुओं के तात्कालिक प्रेरित द्विध्रुवीय क्रिया द्वारा आकर्षित होते हैं।

यह इस कारण से है कि जब श्रृंखला लंबी हो जाती है, और इसलिए भारी होती है, तो इसके उबलने और पिघलने के बिंदु उसी तरह बढ़ जाते हैं।

स्थिरता

श्रृंखला जितनी लंबी होगी, उतनी ही अस्थिर होगी। वे आम तौर पर बड़े से छोटी श्रृंखला बनाने के लिए अपने लिंक तोड़ते हैं। वास्तव में, इस प्रक्रिया को क्रैकिंग के रूप में जाना जाता है, जिसे तेल शोधन में अत्यधिक उपयोग किया जाता है।

शब्दावली

रैखिक अल्कनों का नाम देने के लिए यह सूचक n- नाम से पहले जोड़ने के लिए पर्याप्त है। यदि n = 3, प्रोपेन के रूप में, इस एल्केन के लिए किसी भी शाखा को प्रस्तुत करना असंभव है:

CH ₃ -CH ₂ -CH ₃

जो n = 4 के बाद नहीं होता है, जो n- ब्यूटेन और अन्य अल्केन्स के साथ होता है:

CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₃

या

(सीएच _३) _२ सीएच-सीएच _३

दूसरी संरचना आइसोब्यूटेन से मेल खाती है, जिसमें ब्यूटेन के संरचनात्मक आइसोमर होते हैं। एक को दूसरे से अलग करने के लिए, n- सूचक खेल में आता है। इस प्रकार, एन-ब्यूटेन केवल रेखीय आइसोमर को संदर्भित करता है, शाखाओं के बिना।

उच्चतर n, अधिक से अधिक संरचनात्मक आइसोमर्स की संख्या और अधिक महत्वपूर्ण यह है कि रैखिक आइसोमर का उल्लेख करने के लिए n का उपयोग करें।

उदाहरण के लिए, ओकटाइन, सी ₈ एच ₁₈ (सी ₈ एच _{8 × 2 + 2}), तेरह संरचनात्मक आइसोमर्स तक है, क्योंकि कई शाखाएं संभव हैं। लीनियर आइसोमर, हालांकि, नाम दिया गया है: n- ओकटाइन, और इसकी संरचना है:

CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₃

उदाहरण

वे नीचे उल्लिखित हैं और कुछ रेखीय क्षार को समाप्त करने के लिए:

-थेन (सी ₂ एच ₆): सीएच ₃ सीएच ₃

-प्रोपेन (सी ₃ एच ₈): सीएच ₃ सीएच ₂ सीएच ₃

- एन- हेप्टेन (सी ₇ एच ₁₆): सीएच ₃ (सीएच ₂) ₅ सीएच ₃ ।

- एन -Decane (सी ₁₀ एच ₂₂): सीएच ₃ (सीएच ₂) ₈ सीएच ₃ ।

- एन- हेक्साडकेन (सी ₁₆ एच ₃₄): सीएच ₃ (सीएच ₂) ₁₄ सीएच ₃ ।

- एन-नोनाडेकेन (सी ₁₉ एच ₄₀): सीएच ₃ (सीएच ₂) ₁₇ सीएच ₃ ।

- एन-ईकोसेन (सी ₂₀ एच ₄₂): सीएच ₃ (सीएच ₂) ₁₈ सीएच ₃ ।

- एन -Hectane (सी ₁₀₀ एच ₂₀₂): सीएच ₃ (सीएच ₂) ₉₈ सीएच ₃ ।

संदर्भ

1. केरी एफ (2008)। और्गॆनिक रसायन। (छठा संस्करण)। मैक ग्रे हिल।
2. मॉरिसन, आरटी और बॉयड, आर, एन (1987)। और्गॆनिक रसायन। (5 वां संस्करण)। संपादकीय एडिसन-वेस्ले इंटरमेरिकाना।
3. ग्राहम सोलोमन्स TW, क्रेग बी फ्राइले। (2011)। और्गॆनिक रसायन। Amines। (10 वां संस्करण।)। विली प्लस।
4. जोनाथन एम। गुडमैन। (1997)। एक रेखीय वैश्विक न्यूनतम विरूपण के साथ सबसे लंबे समय तक असंक्रमित अल्केन क्या है? जे। केम। Inf। कम्प्यूट। विज्ञान। 1997, 37, 5, 876-878।
5. गार्सिया निसा। (2019)। अल्कनेस क्या हैं? अध्ययन। से पुनर्प्राप्त: study.com
6. श्री केविन ए। बौडरेक्स। (2019)। Alkanes। से पुनर्प्राप्त: angelo.edu
7. स्ट्रेट-चेन अल्केन्स की सूची। । से पुनर्प्राप्त: laney.edu
8. हेलमेनस्टाइन, ऐनी मैरी, पीएच.डी. (7 सितंबर, 2018)। पहले 10 अलकनियों के नाम बताइए। से पुनर्प्राप्त: सोचाco.com
9. विचित्र विज्ञान। (२० मार्च २०१३)। सीधे श्रृंखला alkanes: संपत्तियों की भविष्यवाणी। से पुनर्प्राप्त: quirkyscience.com
10. विकिपीडिया। (2019)। उच्च alkanes। से पुनर्प्राप्त: en.wikipedia.org