अल्कनेस या संतृप्त हाइड्रोकार्बन: गुण, उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

हाइड्रोकार्बन या संतृप्त हाइड्रोकार्बन केवल की संरचना में एक बांड की विशेषता है सहसंयोजक प्रकार। इसका मतलब यह है कि इन प्रजातियों में मौजूद कार्बन परमाणु हाइड्रोजन परमाणुओं की अधिकतम मात्रा से बंधे हुए हैं जिनके साथ वे बांड बना सकते हैं, इस कारण से उन्हें संतृप्त के रूप में जाना जाता है।

ऑर्गेनिक केमिस्ट्री के ब्रह्मांड में, अल्फांस, जिसे पैराफिन के रूप में भी जाना जाता है, को काफी प्रचुर मात्रा में और बहुत ही महत्वपूर्ण प्रजाति माना जाता है, जो एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन (जैसे असंतृप्त हाइड्रोकार्बन) के समूह से संबंधित है।

सबसे सरल संतृप्त हाइड्रोकार्बन जिसे बनाया जा सकता है, एक उदाहरण के रूप में लिया गया है: मीथेन, मानक परिवेश स्थितियों (25 डिग्री सेल्सियस और एटीएम) के तहत गैस चरण में पाया जाने वाला एक यौगिक, जिसका सूत्र सीएच _{4 है} ।

जैसा कि देखा जा सकता है, इस अणु में मौजूद एकमात्र कार्बन परमाणु में चार सरल बंधन होते हैं, प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु के साथ।

एथिलीन और प्रोपलीन के मामले में, अल्केन्स और एल्केनीज़ के महत्वपूर्ण व्यावसायिक उपयोग हैं; लेकिन वे संतृप्त हाइड्रोकार्बन की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील यौगिक होते हैं, जिससे उन्हें उच्च श्रेणी की प्रतिक्रियाएं होती हैं जो सामान्य अल्केन्स और एल्केनीज़ से उत्पन्न होती हैं।

पंचांगों का नामकरण

अल्केन्स या संतृप्त हाइड्रोकार्बन को सही ढंग से नाम देने के लिए, सबसे पहले ध्यान में रखने वाली बात यह है कि IUPAC (इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री) के अनुसार चार सरलतम अल्कोहल के लिए व्यवस्थित नामकरण लागू नहीं किया जाना चाहिए।

रैखिक संतृप्त हाइड्रोकार्बन का नामकरण

इन यौगिकों का सामान्य सूत्र C _n H _{2n + 2 है}, जहाँ n का मान केवल धनात्मक पूर्णांक (n = 1,2,…) हो सकता है, और उन्हें कार्बन परमाणुओं की संख्या के अनुरूप उपसर्ग का नाम दिया जाता है और प्रत्यय जोड़ें-

तो, पहले चार संतृप्त अणु हैं: मीथेन (सीएच ₄), ईथेन (सी ₂ एच ₆), प्रोपेन (सी ₃ एच ₈) और ब्यूटेन (सी ₄ एच ₁₀)।

पाँच और दस कार्बन परमाणुओं के बीच मौजूद अल्केन्स के नामकरण के साथ शुरू करने के लिए, सबसे लंबी श्रृंखला में मौजूद इन परमाणुओं की संख्या गिना जाती है, जब तक कि यह निरंतर है।

इसके अलावा, इस घटना में कि एक हाइड्रोजन परमाणु एक अल्केन से घटाया जाता है, यह एक स्थानापन्न हो जाता है, अर्थात्, एक समूह जिसका समाप्ति -ane -yl में बदल जाता है। उदाहरण के लिए, मीथेन (सीएच ₄) मिथाइल (-CH ₃) बन जाएगा और इसी तरह अन्य अणुओं के साथ।

इस बात को ध्यान में रखते हुए कि अब तक क्या कहा गया है, और यह कहते हुए कि गणना को हमेशा कार्बन परमाणु के साथ शुरू किया जाना चाहिए, जिसमें सबसे निकटतम स्थानापन्न है, अलकेन के नाम के बाद प्रतिस्थापित पदार्थ की स्थिति का संकेत दिया गया है।

इस प्रकार, उपरोक्त यौगिक को 3-मिथाइलप्रेन कहा जाता है।

शाखित संतृप्त हाइड्रोकार्बन नामकरण

इसी तरह, ब्रांकेड-चेन अल्केन्स में रैखिक समान सामान्य सूत्र होते हैं, लेकिन n> 2 के साथ। इसलिए हर बार एक या एक से अधिक परमाणु या परमाणुओं के समूह एक या अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं के लिए स्थानापन्न होते हैं, इन प्रतिस्थापनों के स्थान को नोट किया जाना चाहिए।

यदि एक ही अल्काइल प्रकार के समूहों की कई शाखाएँ हैं, तो अभिव्यक्तियाँ di-, tri- या tetra- का उपयोग इन प्रतिस्थापनों की मात्रा को इंगित करने के लिए किया जाता है, जो उनके पदों के संकेत से पहले और क्षार के नाम के साथ समाप्त होता है।

यदि पदार्थ अलग-अलग होते हैं, तो उन्हें वर्णमाला क्रम के अनुसार नाम दिया जाता है, और उनमें गैर-कार्बन प्रतिस्थापन भी हो सकते हैं, जैसे क्लोरीन (Cl) या नाइट्रो (NO ₂)।

सभी मामलों में, मुख्य श्रृंखला के कार्बन संख्याओं की गणना करने के लिए, सबसे छोटी संख्या उस कार्बन को दी जाती है, जो वर्णमाला क्रम में सबसे कम स्थानापन्न से जुड़ा होता है, और उस दिशा में जारी रहता है।

चक्रीय संतृप्त हाइड्रोकार्बन का नामकरण

चक्रीय-प्रकार के संतृप्त हाइड्रोकार्बन, जिसे साइक्लोक्लेन के रूप में जाना जाता है, का सामान्य सूत्र C _n H _{2n है}, जहां n = 3,4,…

इन कार्बनिक अणुओं में, कार्बन परमाणु जो इसे बनाते हैं, उन्हें एक बंद तरीके से व्यवस्थित किया जाता है, अर्थात, उनकी संरचना एक अंगूठी बनाती है।

इन प्रजातियों को नाम देने के लिए, रैखिक और शाखित अल्कनों के लिए ऊपर वर्णित दिशानिर्देशों का पालन किया जाता है, केवल उपसर्ग साइक्लो को जोड़ते हुए-। इसी तरह, साइक्लोप्रोपेन (C ₃ H ₆) को सबसे सरल साइक्लोकेन माना जाता है ।

इसी प्रकार, इन अणुओं में एक से अधिक रिंग शामिल हो सकते हैं, जो मुख्य कार्बन श्रृंखला में एकीकृत होते हैं, जिनमें न्यूनतम तीन कार्बन परमाणु होते हैं और यहां तक ​​कि अत्यधिक जटिल संरचनाएं भी होती हैं।

गुण

संतृप्त हाइड्रोकार्बन में उनके परमाणुओं के बीच सरल बंधन बनाने की मुख्य विशेषता होती है, जो उन्हें अणुओं का एक बहुत बड़ा समूह बनाता है और उन्हें नीचे दिए गए अनुसार विशिष्ट गुण प्रदान करता है:

जियोमेट्रिक आइसोमेराइजेशन

एल्केन अणुओं की संरचना उनके भौतिक और रासायनिक गुणों में संशोधन पैदा करती है, कार्बन के चार बंधों के बनने के कारण।

इसका मतलब है कि इस तथ्य के बावजूद कि इन अणुओं में कार्बन का एक ³ प्रकार का संकरण है, इसके आसन्न परमाणुओं के बीच के कोण परमाणु के प्रकार के आधार पर भिन्न हो सकते हैं।

इसे और अधिक सटीक रूप से समझाने के लिए, साइक्लोअल्केन्स में मरोड़ कोण होते हैं जो उन्हें स्टिरियोकेमिस्ट्री नामक एक अनूठी विशेषता प्रदान करते हैं, जो अणु की ऊर्जा और इसे निहित अन्य कारकों को प्रभावित कर सकता है, जैसे कि यह स्पेक्ट्रोस्कोपिक और ऑप्टिकल गुण प्रदान करता है।

पेट की गैस

संतृप्त हाइड्रोकार्बन आयनिक और अन्य ध्रुवीय प्रजातियों के लिए काफी कम प्रतिक्रिया दिखाते हैं। इसी समय, उनके पास व्यावहारिक रूप से अम्लीय और क्षारीय पदार्थों के साथ कोई संपर्क नहीं है।

विचारों में भिन्नता

अल्केन्स को गैर-प्रवाहकीय माना जाता है, क्योंकि उनके पास विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति में व्यावहारिक रूप से शून्य ध्रुवीयता है। तो ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में इसकी घुलनशीलता की अनुमति देने के लिए हाइड्रोजन बांड का गठन नहीं किया जा सकता है।

इसलिए वे सभी गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में व्यावहारिक रूप से घुलनशील हैं, पानी जैसे ध्रुवीय सॉल्वैंट्स के साथ अनैच्छिक होने के नाते।

उबलते और पिघलने वाले बिंदु

संतृप्त हाइड्रोकार्बन में, वैन डेर वाल्स बलों के कारण इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन होते हैं, जिसमें मजबूत इंटरैक्शन उच्च क्वथनांक में तब्दील हो जाते हैं।

पिघलने के बिंदुओं के लिए एक समान प्रवृत्ति देखी जाती है, लेकिन यह अणु की पैकिंग क्षमता के कारण है।

चूंकि ये इंटरैक्शन सीधे प्रजातियों के आणविक भार से संबंधित होते हैं, अणु जितना बड़ा होगा उसके उबलते और पिघलने के बिंदु अधिक होंगे।

इस प्रकार, एक अधिक कठोर संरचना होने से, जो उन्हें एक इंटरमॉलेक्यूलर संपर्क विमान देता है, साइक्लोकल्कन्स में उनके संबंधित रैखिक अल्केन्स की तुलना में अधिक उबलते और पिघलने वाले बिंदु होते हैं।

अल्केन्स के उदाहरण

रैखिक alkanes

मीथेन: यह एक रंगहीन और गंधहीन गैस है जो प्रकृति में बहुतायत से और कुछ मानवीय गतिविधियों के उत्पाद के रूप में होती है। मीथेन अल्केन्स का सबसे सरल सदस्य है और ग्रीनहाउस गैसों के सबसे शक्तिशाली (एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका, 2017) में से एक है।

ईथेन: एक गैस है जो मुख्य रूप से प्राकृतिक गैस में पाई जाती है और ईंधन के उत्पादन के लिए अन्य गैसों के साथ मिश्रण में उपयोग की जाती है।

प्रोपेन: यह एक रंगहीन गैस है, जो प्राकृतिक गैस में पाई जाती है और इसका उपयोग घरों और उद्योगों में ईंधन के रूप में किया जाता है। प्रोपेन के लिए रासायनिक सूत्र सी ₃ एच _{8 है} और विस्तारित सूत्र सीएच ₃ सीएच ₂ सीएच ₂ (प्रोपेन फॉर्मूला, एसएफ) है।

ब्यूटेन: या एन-ब्यूटेन कच्चे प्राकृतिक गैस से निकाली गई दर्जनों गैसों में से एक है और इसे कच्चे तेल से भी उत्पादित किया जा सकता है। एन-ब्यूटेन एक बेरंग बहुउद्देश्यीय गैस है। ब्यूटेन का उपयोग हीटिंग, कूलिंग और लाइटर फ्यूल के लिए किया जा सकता है।

एन-पेंटेन: पेट्रोलियम जैसी गंध के साथ एक स्पष्ट रंगहीन तरल है। पेंटेन अल्कोहल युक्त पेय और हॉप ऑयल में पाया जाता है। यह अल्केन कुछ ईंधनों का एक घटक है और प्रयोगशाला में एक विशेष विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है।

एन-हेक्सेन: पेट्रोलियम जैसी गंध के साथ एक रंगहीन स्पष्ट तरल है। यह खट्टे फलों में पाया जाता है और बीज और सब्जियों से खाद्य तेलों को निकालने के लिए, एक विशेष प्रयोजन के विलायक के रूप में, और एक सफाई एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

एन-हेप्टेन: पेट्रोलियम जैसी गंध के साथ एक रंगहीन पारदर्शी तरल है। यह इलायची में पाया जाता है। पानी से कम घना और पानी में अघुलनशील। वायु की तुलना में प्रचंडता।

एन-ओकटाइन: यह गैसोलीन गंध के साथ एक रंगहीन तरल है। पानी से कम घना और पानी में अघुलनशील। इसलिए यह पानी पर तैरता है। परेशान वाष्प पैदा करता है।

मिथाइल क्लोराइड: जिसे क्लोरोमिथेन भी कहा जाता है, यह एक रंगहीन गैस है। यह सबसे सरल हेल्लोकेन है, जिसका उपयोग सिलिकॉन पॉलिमर के निर्माण और अन्य रासायनिक उत्पादों के निर्माण में किया जाता है।

क्लोरोफॉर्म: यह एक रंगहीन, गंधयुक्त और अत्यधिक वाष्पशील तरल है जिसका व्यापक रूप से इसके संवेदनाहारी गुणों के लिए उपयोग किया जाता है। इन गुणों के कारण, यह लोगों को अचेत या हिट करने में सक्षम होने के लिए एक प्रतिष्ठा है, यहां तक ​​कि जब छोटी खुराक में सेवन किया जाता है (MoviesDoes क्लोरोफॉर्म वास्तव में आप जल्दी से बाहर के रूप में वे फिल्मों में दिखाते हैं?, 2016)।

कार्बन टेट्राक्लोराइड: जिसे टेट्राक्लोरोमेथेन भी कहा जाता है, एक रंगहीन, घना, अत्यधिक विषैला, वाष्पशील, गैर-ज्वलनशील तरल जिसमें एक विशिष्ट गंध होता है और इसे विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है।

क्लोरोएथेन: एक गैस है जो थोड़े दबाव में संघनित होती है। क्लोरोइथेन का उपयोग मुख्य रूप से खेल चिकित्सा में स्थानीय दर्द निवारण (नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी इन्फॉर्मेशन।, 2017) के लिए किया जाता है।

ब्रोमोइथेन: एथिल ब्रोमाइड के रूप में भी जाना जाता है, यह रंगहीन तरल है, पानी से थोड़ा घुलनशील और सघन है। वायु की तुलना में वाष्प भारी होते हैं। इसका उपयोग फार्मास्यूटिकल्स बनाने और विलायक के रूप में किया जाता है।

शाखित अलंकार

Isobutane: एक बेहोश पेट्रोलियम गंध के साथ एक बेरंग गैस है। इसे वाष्प के दबाव में तरलीकृत गैस के रूप में भेजा जाता है। तरल के साथ संपर्क शीतदंश पैदा कर सकता है। यह आसानी से चालू हो जाता है।

आइसोपेंटेन - जिसे 2-मिथाइलब्यूटेन भी कहा जाता है, यह गैसोलीन गंध के साथ एक रंगहीन जलीय तरल है। पानी में तैरता है। यह ज्वलनशील और परेशान वाष्प पैदा करता है (नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी इन्फॉर्मेशन। पबकेम कम्पाउंड डेटाबेस; 2017)।

2-मिथाइलाप्रेन: यह आणविक सूत्र C ₆ H1 _{4 के} साथ एक ब्रांकेड -चेन एल्केन है । यह एक गैसोलीन गंध वाला पानी तरल है जो पानी पर तैरता है और एक परेशान वाष्प पैदा करता है।

3,3-डाइमिथाइलहेक्सेन - जड़ी - बूटियों और मसालों में पाया जाता है। 3, 3-डाइमिथाइलहेक्सेन ओस्मान्थस फ्रेग्रेंस (मीठा ओसमन्थस) और जिनसेंग तेल का एक घटक है।

2, 3-डिमेथाइलहेक्सेन: फलों में पाया जाता है। 2,3-डाइमिथाइलहेक्सेन स्टार्च का एक वाष्पशील घटक है।

निओपेंटेन: यह पानी की तुलना में एक तरल कम घना है। पानी में अघुलनशील लेकिन शराब में घुलनशील (नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी इन्फॉर्मेशन।, 2015)।

पेट्रोलियम उद्योग से जुड़े उत्पादों के निर्माण, उपयोग और निपटान के माध्यम से पर्यावरण में 2, 2, 4-ट्राइमेथिलप्रेन: या आइसोक्टेन पर्यावरण में छोड़ा जाता है। 2,2,4-trimethylpentane ने एक इंसान की त्वचा में प्रवेश किया और हाथ में त्वचा और ऊतक के परिगलन का कारण बना, सर्जरी की आवश्यकता (नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी सूचना। 2017)।

Cycloalkanes

साइक्लोप्रोपेन - एक रंगहीन गैस है जिसमें पेट्रोलियम जैसी गंध होती है। तरल के साथ संपर्क शीतदंश पैदा कर सकता है। यह हवा के विस्थापन से घुट सकता है और उच्च सांद्रता में एक मादक प्रभाव पड़ता है।

साइक्लोबुटेन: गैस जो 13 ° C पर एक तरल में संघनित होती है। पानी में अघुलनशील होती है। शराब, एसीटोन और ईथर में घुलनशील।

साइक्लोपेंटेन - पेट्रोलियम जैसी गंध के साथ एक रंगहीन स्पष्ट तरल है। पानी से कम घना और उसमें अघुलनशील। वायु की तुलना में वाष्प भारी होते हैं।

साइक्लोहेक्सेन: कोल्हाबी में पाया जाता है। भोजन के उपयोग के लिए रंग additive मिश्रण में पतला।

साइक्लोहेप्टेन: यह एक रंगहीन, अघुलनशील, तैलीय तरल है जो पानी से कम घना होता है। उच्च सांद्रता के साँस लेना एक मादक प्रभाव हो सकता है। इसका उपयोग अन्य रसायनों को बनाने के लिए किया जाता है।

साइक्लोएक्टेन: यह नौ कार्बन परमाणुओं वाला एक पॉलीसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन है। पानी में अघुलनशील।

मिथाइलसाइक्लोहेक्सैन - एक रंगहीन स्पष्ट तरल है जिसमें पेट्रोलियम जैसी गंध होती है। मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन में, कुर्सी का निर्माण जिसमें बड़े मिथाइल समूह भूमध्यरेखीय होते हैं, सबसे स्थिर होते हैं और इसलिए सभी संभावित अनुरूपणों में सबसे अधिक आबादी होती है (केरी, 2011)।

इसोप्रोपाइल साइक्लोहेक्सेन: यह फलों में पाया जाने वाला एक रंगहीन तरल है। इसोप्रोपाइल साइक्लोएक्सेन कैरिका पपीता (पपीता) में पाया जाता है।

मिथाइलसाइक्लोप्रेंटेन: यह रंगहीन, अघुलनशील तरल और पानी से कम घना होता है। वाष्प मादक और परेशान कर सकते हैं। मेथिलसाइक्लोप्रेंटेन हेलियनथस एनुअस (सूरजमुखी) से अलग किया जाता है।

नोरबोरेन: यह एक बाइसिकल एल्केन है जिसे सूत्र C7H12 के साथ हेप्टेन साइकिल भी कहा जाता है।

संदर्भ

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