بحث عن الالكانات وكل ما يتعلق بها

بحث عن الالكانات ، بحث عن الالكينات وهي كلمة تطلق على المركبات العضوية المميزة ، والتي لها دور كبير في الاستخدامات الكيميائية ، كما أنها تعرف باسم آخر وهو البرافينات ، ويقدم بحث عن الالكانات من خلال أحد أشهر الأمثلة عليها وهو الميثان ، وشرح كيفية تسميته.

بحث عن الالكانات بالتفصيل 

تعريف الالكانات 

الالكانات هي عبارة عن الهيدروكربونات المشبعة ذات ذرات الهيدروجين مع ذرة واحدة من عنصر الكربون في التركيب الكيميائي ، وكلمة الهيدروكربونات تعني أن هذا مركب يتكون ذرات من الكربون والهيدروجين بطبيعة الكربون الذي يشترك في رابطة تساهمية قوية مع الهيدروجين ، بفضل ذرات الكربون التي تصنع سلاسل طويلة بشكل سهل ، ما جعل هذه الهيدروكربونات تتكون من جزيئات كبيرة تصل في بعض الأحيان لمئات الذرات ، ومن خلال بحث عن الالكان نجد أن  الصيغة الكيميائية للألكان هي CnH2n + 2 .

الفرق بين الهيدروكربونات المشبعة الهيدروكربونات الغير مشبعة 

تجتمع كل الكائنات الحية على كوكب الأرض بطبيعة الحال من الهيدروكربونات كأحد المكونات العامة فيها ، ولكن يمكن أن نجدها في عن أشكال أخرى والتي منها الوقود الأحفوري والغاز الطبيعي والفحم والبنزين ليس هذا فقط ، بل توجد في  الزبدة وزيت الطهي المستخدم في المنازل بصفة يومية ، ومن هنا كان وجود نوعين من الهيدروكربونات هما المشبعة وغير المشبعة ،  حيث أن الهيدروكربونات المشبعة تعرف بأن لها رابطة واحدة بين ذراتها ، الأمر الذي يعني أن  تتم مشاركة زوج  واحد فقط من الإلكترونات بين أي ذرتين من المركب ، ولكن في الهيدروكربونات غير المشبعة ، نجد أن بها روابط مزدوجة أو ثنائية وكذلك ثلاثية.

أهم مصادر الالكانات في الطبيعة 

الالكانات لها مصادر طبيعية هامة أشهرها كان النفط والغاز الطبيعي ، فأما النفط يتكون من مزيج من الألكانات السائلة والهيدروكربونات الأخرى ، وتخرج منه  الألكانات العليا وهي الالكانات الصلبة الناتجة من عملية  تقطير النفط  على هيئة مخلفات تعرف باسم مادة القطران ، والمعروف أنها من أكبر الرواسب الطبيعية للألكانات الصلبة ، وتوجد بكثافة في  بحيرة أسفلت المعروفة باسم بحيرة زفت في ترينيداد وتوباغو ، وبالنسبة للغاز الطبيعي أول مكوناته وأعلاها نسبة هي مادة الميثان الموجودة بنسبة 70-90% ، مع بعض من الإيثان والبروبان والبيوتان الموجودة  فيه ، وفي بعض  مصادر الغاز تقدم نحو 8% من ثاني أكسيد الكربون ، والميثان يوجد في الغلاف الجوي لكوكب الأرض ، ونسبة الوجود الشاملة للالكانات في المحيطات والمياه ضئيلة للغاية بسبب قلة ذوبان الميثان في الماء.

بحث عن الالكانات وطريقة تسميتها 

الصيغة الجزيئية العامة للألكانات هي CnH2n + 2 ، حيث n هو عدد ذرات الكربون ، وسبب التسمية بالألكانات أنها تتكون من  سلاسل الكربون غير المتشعبة باسم الألكانات العادية أو ألكانات n ، ويختلف كل عضو في هذه السلسلة عن الذي قبله أو عن الذي بعده بمجموعة ‒CH2 وتسمى بمجموعة الميثيلين ، كما أن سلسلة المركبات التي يتم فيها بناء الأعضاء بطريقة منتظمة ومتكررة ، مثل المبينة أعلاه بالسلسلة المتماثلة ، علما أن أعضاء هذه السلسلة بخصائص كيميائية وفيزيائية متشابهة ، والمتغيرة بصفة تدريجية مع إضافة ذرات الكربون إلى تلك السلسلة.

أمثلة في تسمية الالكانات  

– المثال الأول في تسمية الالكانات من خلال بحث عن الالكانات تسمية الميثان ، حيث أن الصيغة الجزيئية لغاز الميثان هو CH4 والصيغة البنائية هي نفسها ، ولكن في الأمثلة الأخرى الأمر مختلف ، وهذا لأن الميثان له تركيبة بنائية رباعي الأسطح المنتظم.

المثال الثاني CH3-CH (CH3)-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH3 ، يتم تسميته 4 إيثيل-2-ميثيل هكسان.

المثال الثالث   CH3-CH2- CH(CH3)-CH(CH2-CH3)-CH2-CH3 ، تسميته تكون  3-إيثيل-4-ميثيل هكسان.

المثال الرابع CH3 -CH(CH3)-CH(Br)-CH3  تكون تسميته 2 برومو-3 ميثيل بيوتان

بحث عن الالكانات وأهم استخداماتها

تعتبر الالكانات هي عبارة في مجملها عن المواد الخام التي  تدخل في الصناعات الكيماوية ، والمكون الرئيسي للبنزين والتشحيم ، وكذلك في الغاز الطبيعي الذي يحتوي بشكل رئيسي على الميثان والإيثان ، ويستخدم في الأغراض المنزلية للإنسان والتي منها مثلا التدفئة والطهي ، وللمرافق الكهربائية منها توربينات الغاز

استخدامات الغاز في النقل

الغاز واحد من الالكانات الهامة في استخداماته في النقل ، حيث يتم إجراء عملية تسييل الغاز الطبيعي من خلال ما يعرف باسم تطبيق الضغط العالي عليه ثم عملية التبريد له ، منتجة  الغاز الطبيعي المسال أو LNG ، والذي قد سوف يكون من أشكال الوقود الهامة في  المستقبل ، وهو الأمر الذي تقوم به بعض الدول حاليا بتحويل معظم الغاز الطبيعي الذي لديها بصورة الغاز الطبيعي المسال ، والتي من أشهرها سلطنة عمان في أشهر مصنع الغاز الطبيعي المسال في منطقة قلهات ، والذي تم تصميمه لتسييل ما يقارب  6.6 مليون طن من الغاز الطبيعي بصفة سنوي.

استخدامات النفط الخام

يتم عمل فصل النفط الخام من خلال عملية  التقطير التجزيئي التي تتم في مصافي النفط ، وتمتلك هذه الأجزاء المقطرة والمختلفة من النفط الخام عبر توصيلها إلى درجات عالية من الغليان، ولكنها تتكون عادة من ألكانات لها أطوال قريبة الشبه من بعضها البعض ، علما أنه كلما ارتفعت درجة الغليان ، كلما زاد عدد ذرات الكربون التي تحتويها مكونات أجزاء معينة من النفط

أهم خصائص الالكانات

الالكانات غير قابلة للذوبان في الماء

من أشهر خصائص الألكانات أنها لا تذوب في الماء ، لأن جزيئات الماء قطبية بينما جزيئات الألكان غير قطبية ، وبسبب أن قطبية الرابطة O ‒ H ، تتكون شحنة جزئية موجبة على ذرة الهيدروجين ، تتكون شحنة جزئية سالبة على ذرة الأكسجين ، الأمر الذي ينتج عنه انجذاب في  ذرات الهيدروجين في جزيء الماء بقوة إلى ذرات الأكسجين في جزيئات الماء الأخرى ، ويسمح الحجم الصغير لذرات الهيدروجين للجزيئات بالاقتراب من بعضها البعض عن قرب والجذب هنا يعرف باسم  الجذب الرابطة الهيدروجينية.

الالكانات ذات درجة غليان منخفضة

بحث عن الالكانات تحتاج الالكانات إلى  درجة غليان منخفضة ، لأنها جزيئات غير قطبية وهذا بسبب الحركة المستمرة للجزيء غير قطبي ، الأمر الذي يمكن أن يؤدي إلى أن تتوزع الإلكترونات الموجودة فيه بطريقة غير متساوية ، متسببة في أن يكون للجزيء أطرافا جزئية موجبة وسالبة ، منتجا استقطاب الجزيء بشكل مؤقت وبالتالي تنجذب الجزيئات إلى بعضها البعض ، وفي تلك الحالة تتكون قوى ترابط بين تلك الجزيئات يطلق عليها اسم قوى فان دير فال ، وكذلك الالكانات لها درجة تجاذب ضعيفة ، ما يجعلها ليست بحاجة لدرجة حرارة مرتفعة في الغليان ليحدث لها تفكك.