રસાયણવિજ્ઞાન એલ્કેન્સ

એલ્કેન્સ શું છે?#

એલ્કેન્સ કાર્બનિક સંયોજનોનો એક વર્ગ છે અને અન્ય ઘણા કાર્બનિક સંયોજનોનો આધાર બનાવે છે. એલ્કેન્સ પેટ્રોલિયમ, કુદરતી ગેસ અને કોલસા સહિત વિવિધ સ્ત્રોતોમાં જોવા મળે છે.

એલ્કેન્સના ગુણધર્મો#

એલ્કેન્સ નીચેના ગુણધર્મો દ્વારા વર્ણવાય છે:

• તે સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે, જેમાં દરેક કાર્બન પરમાણુ ચાર અન્ય પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલો હોય છે.
• તે બિનધ્રુવીય છે, એટલે કે તેમનો કોઈ ચોખ્ખો વિદ્યુતીય વીજભાર હોતો નથી.
• તે સામાન્ય રીતે અપ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે, સિવાય કે ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ હોય.
• તેમનાં ઉત્કલનબિંદુ અને ગલનબિંદુ ઓછાં હોય છે, જે આણ્વીય વજન વધવા સાથે વધે છે.
• તે પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે, પરંતુ કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય છે.

એલ્કેન્સનું નામકરણ#

એલ્કેન્સના નામો અણુમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા પર આધારિત છે. સૌથી સરળ એલ્કેન મિથેન છે, જેમાં એક કાર્બન પરમાણુ હોય છે. પછીનું એલ્કેન ઇથેન છે, જેમાં બે કાર્બન પરમાણુ હોય છે. ત્રીજું એલ્કેન પ્રોપેન છે, જેમાં ત્રણ કાર્બન પરમાણુ હોય છે. અને આમ જ.

એલ્કેન માટેનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{(2n+2)}$ છે, જ્યાં n એ અણુમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે.

એલ્કેન્સની પર્યાવરણીય અસર#

એલ્કેન્સ કુદરતી ગેસ ઉત્પાદન, પેટ્રોલિયમ શુદ્ધિકરણ અને જીવાશ્મ ઇંધણના દહન સહિત વિવિધ સ્ત્રોતોમાંથી પર્યાવરણમાં છૂટા પડે છે. એલ્કેન્સ હવા પ્રદૂષણ અને હવામાન પલટામાં ફાળો આપી શકે છે.

એલ્કેન્સ કાર્બનિક સંયોજનોનો એક વર્ગ છે જે વિવિધ સ્ત્રોતોમાં જોવા મળે છે. તે તેમની સરળ રચના, બિનધ્રુવીયતા અને ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલતા દ્વારા વર્ણવાય છે. એલ્કેન્સનો ઉપયોગ વિવિધ કાર્યોમાં થાય છે, પરંતુ તે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણમાં પણ ફાળો આપી શકે છે.

એલ્કેન્સનું રચનાત્મક સૂત્ર#

એલ્કેન્સ કાર્બનિક સંયોજનોનો એક વર્ગ છે જેમાં કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાંકળ જેવી રચનામાં ગોઠવાયેલા હોય છે. તે સૌથી સરળ હાઇડ્રોકાર્બન છે અને અન્ય ઘણા કાર્બનિક સંયોજનોનો આધાર બનાવે છે. એલ્કેનનું રચનાત્મક સૂત્ર અણુની અંદર કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની ગોઠવણી દર્શાવે છે.

કાર્બન સાંકળ#

એલ્કેનમાં કાર્બન સાંકળ અણુનો મુખ્ય આધાર છે. તે સીધી અથવા શાખાવાળી હોઈ શકે છે. સીધી સાંકળવાળા એલ્કેનને સામાન્ય એલ્કેન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. શાખાવાળી સાંકળવાળા એલ્કેનમાં એક અથવા વધુ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે જે મુખ્ય કાર્બન સાંકળ સાથે જોડાયેલા હોય છે.

કાર્બન-કાર્બન બંધ#

કાર્બન પરમાણુઓ એકબીજા સાથે એકલ સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. આ બંધ મજબૂત અને સ્થિર હોય છે, જે એલ્કેનને તેમના લાક્ષણિક ગુણધર્મો આપે છે, જેમ કે ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલતા અને ઉચ્ચ ઉત્કલનબિંદુ.

હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ#

એલ્કેનમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ કાર્બન પરમાણુઓ સાથે એકલ સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. આ બંધ પણ મજબૂત અને સ્થિર હોય છે, જે એલ્કેનની સ્થિરતામાં ફાળો આપે છે.

સામાન્ય સૂત્ર#

એલ્કેન માટેનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{(2n+2)}$ છે, જ્યાં n એ અણુમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે. આ સૂત્રનો ઉપયોગ એલ્કેનમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા ગણવા માટે થઈ શકે છે.

ઉદાહરણો#

અહીં એલ્કેન્સના રચનાત્મક સૂત્રોના કેટલાક ઉદાહરણો છે:

• મિથેન $\ce{(CH4)}$: સૌથી સરળ એલ્કેન, જેમાં એક કાર્બન પરમાણુ અને ચાર હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે.
• ઇથેન $\ce{(C2H6)}$: એકબીજા સાથે જોડાયેલા બે કાર્બન પરમાણુઓ અને છ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે.
• પ્રોપેન $\ce{(C3H8)}$: એકબીજા સાથે જોડાયેલા ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ અને આઠ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે.
• બ્યુટેન $\ce{(C4H10)}$: એકબીજા સાથે જોડાયેલા ચાર કાર્બન પરમાણુઓ અને દસ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે.

એલ્કેનનું રચનાત્મક સૂત્ર અણુની અંદર કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની ગોઠવણીનું દ્રશ્ય નિરૂપણ પૂરું પાડે છે. આ માહિતી એલ્કેન્સના ગુણધર્મો અને વર્તણૂકને સમજવા માટે આવશ્યક છે.

એલ્કેન્સનું વર્ગીકરણ#

એલ્કેન્સ કાર્બનિક સંયોજનોનો એક વર્ગ છે જેમાં સંપૂર્ણપણે કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે. તે કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચેના એકલ બંધ અને તેમની કાર્યાત્મક સમૂહોની ગેરહાજરી દ્વારા વર્ણવાય છે. એલ્કેન્સ તેમની પાસે રહેલા કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા મુજબ વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

સીધી સાંકળવાળા એલ્કેન્સ#

સીધી સાંકળવાળા એલ્કેન્સ એવા એલ્કેન્સ છે જેમાં કાર્બન પરમાણુઓ એક જ, અશાખિત સાંકળમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. સીધી સાંકળવાળા એલ્કેન માટેનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{(2n+2)}$ છે, જ્યાં n એ અણુમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે. પ્રથમ કેટલાક સીધી સાંકળવાળા એલ્કેન્સ છે:

• મિથેન $\ce{(CH4)}$
• ઇથેન $\ce{(C2H6)}$
• પ્રોપેન $\ce{(C3H8)}$
• બ્યુટેન $\ce{(C4H10)}$
• પેન્ટેન $\ce{(C5H12)}$
• હેક્ઝેન $\ce{(C6H14)}$
• હેપ્ટેન $\ce{(C7H16)}$
• ઓક્ટેન $\ce{(C8H18)}$
• નોનેન $\ce{(C9H20)}$
• ડેકેન $\ce{(C10H22)}$

શાખાવાળી સાંકળવાળા એલ્કેન્સ#

શાખાવાળી સાંકળવાળા એલ્કેન્સ એવા એલ્કેન્સ છે જેમાં કાર્બન પરમાણુઓ એક જ, અશાખિત સાંકળમાં ગોઠવાયેલા નથી. તેના બદલે, તેમની પાસે એક અથવા વધુ શાખાઓ હોય છે, જે કાર્બન પરમાણુઓ છે જે મુખ્ય સાંકળ સાથે એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. શાખાવાળી સાંકળવાળા એલ્કેન માટેનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{(2n+2)}$ છે, જ્યાં n એ અણુમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે. પ્રથમ કેટલાક શાખાવાળી સાંકળવાળા એલ્કેન્સ છે:

• આઇસોબ્યુટેન $\ce{(C4H10)}$
• નિયોપેન્ટેન $\ce{(C5H12)}$
• આઇસોપેન્ટેન $\ce{(C5H12)}$
• 2-મિથાઇલબ્યુટેન $\ce{(C5H12)}$
• 2,2-ડાઇમિથાઇલપ્રોપેન $\ce{(C5H12)}$
• 2,3-ડાઇમિથાઇલબ્યુટેન $\ce{(C6H14)}$
• 2-મિથાઇલપેન્ટેન $\ce{(C6H14)}$
• 3-મિથાઇલપેન્ટેન $\ce{(C6H14)}$
• 2,2-ડાઇમિથાઇલબ્યુટેન $\ce{(C6H14)}$
• 2,3-ડાઇમિથાઇલપેન્ટેન $\ce{(C7H16)}$

સાયક્લોએલ્કેન્સ#

સાયક્લોએલ્કેન્સ એવા એલ્કેન્સ છે જેમાં કાર્બન પરમાણુઓ રિંગમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. સાયક્લોએલ્કેન માટેનું સામાન્ય સૂત્ર $C_nH_{2n}$ છે, જ્યાં n એ રિંગમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે. પ્રથમ કેટલાક સાયક્લોએલ્કેન્સ છે:

• સાયક્લોપ્રોપેન $\ce{(C3H6)}$
• સાયક્લોબ્યુટેન $\ce{(C4H8)}$
• સાયક્લોપેન્ટેન $\ce{(C5H10)}$
• સાયક્લોહેક્ઝેન $\ce{(C6H12)}$
• સાયક્લોહેપ્ટેન $\ce{(C7H14)}$
• સાયક્લોઓક્ટેન $\ce{(C8H16)}$
• સાયક્લોનોનેન $\ce{(C9H18)}$
• સાયક્લોડેકેન $\ce{(C10H20)}$

એલ્કેન્સનું નામકરણ#

એલ્કેન્સને નામ આપવા માટે IUPAC નામકરણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે. એલ્કેન્સને નામ આપવા માટે નીચેના નિયમોનો ઉપયોગ થાય છે:

• એલ્કેનનું મૂળ નામ અણુમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા પર આધારિત છે.
• સંયોજન એલ્કેન છે તે સૂચવવા માટે મૂળ નામમાં “-એન” પ્રત્યય ઉમેરવામાં આવે છે.
• જો એલ્કેન શાખાવાળું હોય, તો શાખાઓને એલ્કાઇલ સમૂહ તરીકે નામ આપવામાં આવે છે.
• એલ્કાઇલ સમૂહો મૂળાક્ષર ક્રમમાં યાદી કરવામાં આવે છે.
• દરેક એલ્કાઇલ સમૂહની સંખ્યા એલ્કાઇલ સમૂહના નામ પહેલાંની સંખ્યા દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.
• સંખ્યાઓ અલ્પવિરામથી અલગ કરવામાં આવે છે.
• મુખ્ય સાંકળમાંના કાર્બન પરમાણુઓને એ છેડાથી નંબર આપવામાં આવે છે જે એલ્કાઇલ સમૂહોને સૌથી ઓછી સંખ્યા આપે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, નીચેના સંયોજનને 2-મિથાઇલબ્યુટેન નામ આપવામાં આવે છે:

$\ce{ CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 }$

આ સંયોજનનું મૂળ નામ “બ્યુટેન” છે કારણ કે તેમાં ચાર કાર્બન પરમાણુઓ છે. સંયોજન એલ્કેન છે તે સૂચવવા માટે મૂળ નામમાં “-એન” પ્રત્યય ઉમેરવામાં આવે છે. સંયોજન શાખાવાળું છે કારણ કે તેમાં બીજા કાર્બન પરમાણુ સાથે મિથાઇલ સમૂહ જોડાયેલો છે. મિથાઇલ સમૂહને એલ્કાઇલ સમૂહ તરીકે નામ આપવામાં આવે છે. મિથાઇલ સમૂહની સંખ્યા 2 નંબર દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. મુખ્ય સાંકળમાંના કાર્બન પરમાણુઓને એ છેડાથી નંબર આપવામાં આવે છે જે મિથાઇલ સમૂહને સૌથી ઓછી સંખ્યા આપે છે. આ કિસ્સામાં, કાર્બન પરમાણુઓને ડાબેથી જમણે નંબર આપવામાં આવે છે. તેથી સંયોજનનું નામ 2-મિથાઇલબ્યુટેન છે.

એલ્કેન્સમાં કાર્બન પરમાણુઓના પ્રકારો#

એલ્કેન્સ કાર્બનિક સંયોજનોનો એક વર્ગ છે જેમાં માત્ર કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે. એલ્કેન્સમાંના કાર્બન પરમાણુઓને ત્રણ પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે:

1. પ્રાથમિક કાર્બન પરમાણુઓ#

• પ્રાથમિક કાર્બન પરમાણુઓ એવા કાર્બન પરમાણુઓ છે જે માત્ર એક અન્ય કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા હોય છે.
• તે CH3- ચિહ્ન દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
• પ્રાથમિક કાર્બન પરમાણુઓ એલ્કેન્સમાં સૌથી સામાન્ય પ્રકારના કાર્બન પરમાણુ છે.

2. દ્વિતીયક કાર્બન પરમાણુઓ#

• દ્વિતીયક કાર્બન પરમાણુઓ એવા કાર્બન પરમાણુઓ છે જે બે અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા હોય છે.
• તે $\ce{CH2-}$ ચિહ્ન દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
• દ્વિતીયક કાર્બન પરમાણુઓ એલ્કેન્સમાં પ્રાથમિક કાર્બન પરમાણુઓ કરતાં ઓછા સામાન્ય છે.

3. તૃતીયક કાર્બન પરમાણુઓ#

• તૃતીયક કાર્બન પરમાણુઓ એવા કાર્બન પરમાણુઓ છે જે ત્રણ અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા હોય છે.
• તે $\ce{CH-}$ ચિહ્ન દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
• તૃતીયક કાર્બન પરમાણુઓ એલ્કેન્સમાં સૌથી ઓછા સામાન્ય પ્રકારના કાર્બન પરમાણુ છે.

એલ્કેનમાં કાર્બન પરમાણુનો પ્રકાર તેની પ્રતિક્રિયાશીલતાને અસર કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રાથમિક કાર્બન પરમાણુઓ દ્વિતીયક કાર્બન પરમાણુઓ કરતાં વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે, જે તૃતીયક કાર્બન પરમાણુઓ કરતાં વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે.

સારાંશ#

એલ્કેન્સમાં કાર્બન પરમાણુઓના ત્રણ પ્રકારો છે:

• પ્રાથમિક કાર્બન પરમાણુઓ $\ce{(CH3-)}$
• દ્વિતીયક કાર્બન પરમાણુઓ $\ce{(CH2-)}$
• તૃતીયક કાર્બન પરમાણુઓ $\ce{(CH-)}$

એલ્કેનમાં કાર્બન પરમાણુનો પ્રકાર તેની પ્રતિક્રિયાશીલતાને અસર કરી �કે છે.

સમભારતા#

સમભારતા એ એક ઘટના છે જેમાં સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતા સંયોજનોની વિવિધ રચનાઓ હોય છે. સમભારીઓમાં દરેક તત્વના સમાન સંખ્યામાં પરમાણુ હોય છે, પરંતુ તે પરમાણુઓની ગોઠવણીમાં અલગ હોય છે. આને કારણે વિવિધ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ઉદ્ભવી શકે છે.

સમભારતાના પ્રકારો#

સમભારતાના બે મુખ્ય પ્રકારો છે: રચનાત્મક સમભારતા અને સ્ટીરિયોસમભારતા.

રચનાત્મક સમભારતા#

રચનાત્મક સમભારીઓનું સમાન આણ્વીય સૂત્ર પરંતુ વિવિધ રચનાત્મક સૂત્ર હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે પરમાણુઓ જુદા ક્રમમાં જોડાયેલા છે. રચનાત્મક સમભારતાના ત્રણ પ્રકારો છે:

• સાંકળ સમભારતા: આ ત્યારે થાય છે જ્યારે હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળમાં કાર્બન પરમાણુઓ જુદા ક્રમમાં ગોઠવાયેલા હોય. ઉદાહરણ તરીકે, બ્યુટેન અને આઇસોબ્યુટેન સાંકળ સમભારીઓ છે.
• કાર્યાત્મક સમૂહ સમભારતા: આ ત્યારે થાય છે જ્યારે અણુમાં વિવિધ કાર્યાત્મક સમૂહો હાજર હોય. ઉદાહરણ તરીકે, ઇથેનોલ અને ડાઇમિથાઇલ ઈથર કાર્યાત્મક સમૂહ સમભારીઓ છે.
• સ્થાન સમભારતા: આ ત્યારે થાય છે જ્યારે સમાન કાર્યાત્મક સમૂહ અણુ પર વિવિધ સ્થાનોએ હાજર હોય. ઉદાહરણ તરીકે, 1-પ્રોપેનોલ અને 2-પ્રોપેનોલ સ્થાન સમભારીઓ છે.

સ્ટીરિયોસમભારતા#

સ્ટીરિયોસમભારીઓનું સમાન આણ્વીય સૂત્ર અને સમાન રચનાત્મક સૂત્ર હોય છે, પરંતુ તેમના પરમાણુઓની અવકાશીય ગોઠવણીમાં તેઓ અલગ હોય છે. સ્ટીરિયોસમભારતાના બે પ્રકારો છે:

• ભૌમિતિક સમભારતા: આ ત્યારે થાય છે જ્યારે અણુમાં પરમાણુઓ ડબલ બંધની આસપાસ જુદા ક્રમમાં ગોઠવાયેલા હોય. ઉદાહરણ તરીકે, સિસ-2-બ્યુટીન અને ટ્રાન્સ-2-બ્યુટીન ભૌમિતિક સમભારીઓ છે.
• દૃષ્ટિ સમભારતા: આ ત્યારે થાય છે જ્યારે અણુઓ એકબીજાના અરીસાના પ્રતિબિંબ હોય. ઉદાહરણ તરીકે, L-એલેનાઇન અને D-એલેનાઇન દૃષ્ટિ સમભારીઓ છે.

સમભારતાનું મહત્વ#

સમભારતા મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે વિવિધ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો તરફ દોરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક સમભારીઓ અન્ય કરતાં પાણીમાં વધુ દ્રાવ્ય હોઈ શકે છે, અથવા તેમનાં ગલનબિંદુ અથવા ઉત્કલનબિંદુ જુદાં હોઈ શકે છે. આ ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગમાં મહત્વપૂર્ણ હોઈ શકે છે, જ્યાં દવાના વિવિધ સમભારીઓની શરીર પર વિવિધ અસરો હોઈ શકે છે.

સમભારતા ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં પણ મહત્વપૂર્ણ છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લુકોઝના વિવિધ સમભારીઓની મીઠાશનું સ્તર જુદું હોય છે. આ કેન્ડી અને સોડા જેવા ખાદ્ય ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં મહત્વપૂર્ણ હોઈ શકે છે.

સમભારતા એક જટિલ વિષય છે, પરંતુ તે સમજવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. સમભારતાના વિવિધ પ્રકારોને સમજીને, આપણે સંયોજનોના ગુણધર્મો અને તેમનો ઉપયોગ કેવી રીતે થઈ શકે છે તે વધુ સારી રીતે સમજી શકીએ છીએ.

એલ્કાઇલ સમૂહો#

એલ્કાઇલ સમૂહો એચકલિક સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સમૂહો છે. તે એલ્કેન્સમાંથી એક હાઇડ્રોજન પરમાણુને કાર્બન પરમાણુથી દૂર કરીને મેળવવામાં આ