3.1
المركبات التي تحتوي على ذرات الكربون والهيدروجين بالهيدروكربونات. أبسط هيدروكربون، وهو الميثان، يحتوي على ذرة كربون رباعية التكافؤ مرتبطة بأربع ذرات هيدروجين.
إذا تم استبدال إحدى ذرات الهيدروجين من الميثان بذرة كربون مرتبطة بثلاث ذرات هيدروجين ، يتشكل الهيدروكربون التالي ، الإيثان.
ينتمي الميثان والإيثان إلى عائلة الهيدروكربونات التي تسمى الألكانات. نظرا لأن الألكانات تحتوي على روابط تساهمية مفردة فقط ، فهي هيدروكربونات مشبعة.
في أي ألكان ، على سبيل المثال الإيثان ، يتم تهجين ذرات الكربون sp3 ، مما يجعلها كربون رباعي السطوح. تتداخل هذه المدارات الهجينة المشغولة منفردة مع المدارات الهجينة sp3 لذرة الكربون المجاورة لتشكيل رابطة سيجما بين الكربون والكربون.
تشكل المدارات الهجينة الأخرى للكربون روابط سيجما مع المدارات 1s لكل ذرة من ذرات الهيدروجين. تكون الذرات المترابطة بزاوية 109.5 درجة مع بعضها البعض.
افحص هياكل ثلاثة ألكانات بسيطة - الميثان والإيثان والبروبان. يحتوي الميثان ، CH4 ، على ذرة كربون واحدة وأربع ذرات هيدروجين. يحتوي الإيثان ، C2H6 ، على كربونات وست ذرات هيدروجين. والبروبان ، C3H8 ، يحتوي على ثلاثة ذرات كربون وثماني ذرات هيدروجين.
لاحظ أن كل صيغة تالية تحتوي على كربون واحد وهيدروجين اثنين - أي مجموعة CH2 أكثر من الصيغة السابقة.
بشكل عام، لكل عدد n من ذرات الكربون، سيكون هناك 2n + 2 ذرات هيدروجين. وبالتالي ، فإن الألكانات لها الصيغة الجزيئية المميزة: CnH2n + 2.
تعمل الصيغة الهيكلية المكثفة على تبسيط بنية لويس للألكانات عن طريق حذف الروابط إلى الهيدروجين أو حتى روابط الكربون والكربون.
يمكن أيضا تمثيل الهيدروكربونات باستخدام زاوية الخط أو الهياكل الهيكلية. تشير الخطوط إلى روابط الكربون والكربون ، حيث يشير كل رأس ونقطة نهاية إلى ذرة كربون. يفترض أن الهيدروجين ، على الرغم من عدم عرضه صراحة ، مرتبطا بالكربون ، مما يرضي تكافؤها.
إن تكوين روابط الكربون-الكربون التي تؤدي إلى إنشاء سلسلة الكربون هو أساس الكيمياء العضوية. طور كل من أوغست كيكولي وأرشيبالد سكوت كوبر بشكل مستقل فكرة…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.