3.14: طاقة الاحتراق: مقياس الاستقرار في الألكانات والألكانات الحلقية

تظهر الألكانات تفاعلا منخفضا بسبب روابط σ C-C و C-H القوية غير القطبية.

احتراق الألكانات في الأكسجين الزائد ، في ظل ظروف درجات الحرارة العالية ، يعطي ثاني أكسيد الكربون والماء.

تشكل تفاعلات الاحتراق أساس مصادر الطاقة للحرارة والطاقة.

الطاقة المنبعثة أثناء الاحتراق - تسمى حرارة الاحتراق - على التنبؤ بالثبات النسبي للألكانات والألكانات الحلقية.

بالنسبة لسلسلة من الألكانات ذات السلسلة المستقيمة ، فإن الإضافة المتسلسلة لمجموعة CH₂ تزيد تدريجيا من حرارة الاحتراق بمتوسط قيمة 658.5 كيلو جول ^{مول -1}.

الآن ، ضع في اعتبارك أيزومرات مختلفة من الأوكتان تخضع للاحتراق لإنتاج مولات متطابقة من المنتجات ودرجات حرارة تجريبية مختلفة للاحتراق.

يحتوي أيزومر السلسلة المستقيمة على أعلى حرارة سلبية للاحتراق. تنخفض كمية الحرارة المنبعثة بشكل هامشي مع التفرع ، مما يشير إلى أن زيادة التفرع تقلل من الطاقة الكامنة وتزيد من استقرار الأيزومر.

في الألكانات الحلقية ، حيث ترتبط العديد من مجموعات CH₂ ببعضها البعض بواسطة روابط C-C ، فإن حرارة الاحتراق المتوقعة هي "n أضعاف متوسط طاقة الاحتراق لمجموعة CH₂".

بالنسبة للألكان الحلقي المتوترة ، تكون الحرارة الفعلية للاحتراق أعلى قليلا من القيم المتوقعة. الفرق بين القيمة الفعلية والمتوقعة يعطي طاقة الإجهاد.

تظهر مخططة طاقة الإجهاد كدالة لحجم الحلقة أن السيكلوبروبان لديه أقصى إجهاد بسبب الضغط المفرط لزوايا الرابطة من 109.5 درجة إلى 60 درجة.

ويتصل انخفاض طاقة السيكلوبيوتان ، متبوعا بالسيكلوبنتان ، إلى انخفاض السلالة الإجمالية ، في حين أن الهكسان الحلقي خال من الإجهاد تقريبا.

طاقات الإجهاد المعتدلة في الألكانات الحلقية C7 إلى C9 بشكل أساسي عن السلالات الالتوائية والفراغية التي تنشأ من زوايا رابطة غير مثالية في مطابقتها.