“ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮುಖ ಮೂಲಗಳಾಗಿವೆ.”

‘ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್’ ಎಂಬ ಪದವು ಸ್ವಯಂ ವಿವರಣಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ, ಇದರರ್ಥ ಕೇವಲ ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು. ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಇಂಧನವಾಗಿ ಬಳಸುವ ‘ಎಲ್ಪಿಜಿ’ ಮತ್ತು ‘ಸಿಎನ್ಜಿ’ ಪದಗಳೊಂದಿಗೆ ನೀವು ಪರಿಚಿತರಾಗಿರಬೇಕು. ಎಲ್ಪಿಜಿ ಎಂದರೆ ದ್ರವೀಕೃತ ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಗ್ಯಾಸ್, ಆದರೆ ಸಿಎನ್ಜಿ ಎಂದರೆ ಸಂಪೀಡಿತ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ. ಇತ್ತೀಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ‘ಎಲ್ಎನ್ಜಿ’ (ದ್ರವೀಕೃತ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ) ಎಂಬ ಇನ್ನೊಂದು ಪದವೂ ಸುದ್ದಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಇದು ಸಹ ಒಂದು ಇಂಧನವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲವನ್ನು ದ್ರವೀಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪೆಟ್ರೋಲ್, ಡೀಸೆಲ್ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನೆಣ್ಣೆಯನ್ನು ಭೂಮಿಯ ಕವಚದ ಕೆಳಗೆ ಕಂಡುಬರುವ ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂನ ಭಾಗಶಃ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಲ್ಲಿದ್ದಲಿನ ವಿನಾಶಕ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲಿನ ಅನಿಲವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ತೈಲ ಕೊಳವೆಗಳನ್ನು ಕೊರೆಯುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೇಲಿನ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಸಂಪೀಡನದ ನಂತರದ ಅನಿಲವನ್ನು ಸಂಪೀಡಿತ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಪಿಜಿಯನ್ನು ಕನಿಷ್ಠ ಮಾಲಿನ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಗೃಹ ಇಂಧನವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಣ್ಣಿನೆಣ್ಣೆಯನ್ನು ಸಹ ಗೃಹ ಇಂಧನವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಅದು ಕೆಲವು ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಮೋಟಾರು ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಪೆಟ್ರೋಲ್, ಡೀಸೆಲ್ ಮತ್ತು ಸಿಎನ್ಜಿಯಂತಹ ಇಂಧನಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಪೆಟ್ರೋಲ್ ಮತ್ತು ಸಿಎನ್ಜಿ ಚಾಲಿತ ಮೋಟಾರು ವಾಹನಗಳು ಕಡಿಮೆ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ಇಂಧನಗಳು ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅವು ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಗಳಾಗಿವೆ. ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಥೀನ್, ಪಾಲಿಪ್ರೊಪೀನ್, ಪಾಲಿಸ್ಟೈರೀನ್ ಮುಂತಾದ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉನ್ನತ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳನ್ನು ಬಣ್ಣಗಳಿಗೆ ದ್ರಾವಕಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ಬಣ್ಣಗಳು ಮತ್ತು ಔಷಧಿಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಆರಂಭಿಕ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿಯೂ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು ನಿಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ನೀವು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಈ ಘಟಕದಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ಹೆಚ್ಚು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವಿರಿ.

13.1 ವರ್ಗೀಕರಣ

ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು ವಿವಿಧ ಪ್ರಕಾರಗಳಾಗಿವೆ. ಇರುವ ಕಾರ್ಬನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಬಂಧಗಳ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು - (i) ಸಂಪೃಕ್ತ (ii) ಅಸಂಪೃಕ್ತ ಮತ್ತು (iii) ಸುವಾಸನೆಯ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು. ಸಂಪೃಕ್ತ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು ಕಾರ್ಬನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್-ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಏಕಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಏಕಬಂಧಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮುಕ್ತ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿದರೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ನೀವು ಈಗಾಗಲೇ ಘಟಕ 8 ರಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದಂತೆ ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮುಚ್ಚಿದ ಸರಪಳಿ ಅಥವಾ ಉಂಗುರವನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಸೈಕ್ಲೋಆಲ್ಕೇನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಸಂಪೃಕ್ತ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು ಕಾರ್ಬನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಬಹು ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ - ದ್ವಿಬಂಧಗಳು, ತ್ರಿಬಂಧಗಳು ಅಥವಾ ಎರಡೂ. ಸುವಾಸನೆಯ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು ಚಕ್ರೀಯ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಪ್ರಕಾರವಾಗಿದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಟೆಟ್ರಾವೇಲೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೊನೊವೇಲೆಂಟ್ ಎಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿನಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ನೀವು ಎರಡೂ ಪ್ರಕಾರಗಳ (ಮುಕ್ತ ಸರಪಳಿ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ಸರಪಳಿ) ಅಂತಹ ಅಣುಗಳ ಹಲವಾರು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದು. ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು, ನೀವು ಬಂಧಗಳಿಗಾಗಿ ಹಲ್ಲುಕಡ್ಡಿಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳಿಗಾಗಿ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಸಿನ್ ಚೆಂಡುಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಆಲ್ಕೀನ್ಗಳು, ಆಲ್ಕೈನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸುವಾಸನೆಯ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳಿಗಾಗಿ, ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದು.

13.2 ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳು

ಈಗಾಗಲೇ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದಂತೆ, ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ - ಕಾರ್ಬನ್ ಏಕಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಂಪೃಕ್ತ ಮುಕ್ತ ಸರಪಳಿ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಮೀಥೇನ್ $\left(\mathrm{CH_4}\right)$ ಈ ಕುಟುಂಬದ ಮೊದಲ ಸದಸ್ಯ. ಮೀಥೇನ್ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಗಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಜೌಗು ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಅನಿಲ. ನೀವು ಮೀಥೇನ್ನ ಒಂದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ನಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಟೆಟ್ರಾವೇಲೆನ್ಸಿಯನ್ನು ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸಿದರೆ, ನೀವು ಏನು ಪಡೆಯುತ್ತೀರಿ? ನೀವು $\mathrm{C_2} \mathrm{H_6}$ ಪಡೆಯುತ್ತೀರಿ. $\mathrm{C_2} \mathrm{H_6}$ ಆಣ್ವಿಕ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಈ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ ಅನ್ನು ಈಥೇನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ನೀವು $\mathrm{C_2} \mathrm{H_6}$ ಅನ್ನು $\mathrm{CH_4}$ ನಿಂದ ಒಂದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು $-\mathrm{CH_3}$ ಗುಂಪಿನಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆದದ್ದು ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಈ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ವ್ಯಾಯಾಮವನ್ನು ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅಂದರೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು $-\mathrm{CH_3}$ ಗುಂಪಿನಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಿ. ಮುಂದಿನ ಅಣುಗಳು $\mathrm{C_3} \mathrm{H_8}, \mathrm{C_4}$ $\mathrm{H_{10}} \ldots$ ಆಗಿರುತ್ತವೆ.

ಈ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಆಮ್ಲಗಳು, ಕ್ಷಾರಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅವುಗಳನ್ನು ಮೊದಲು ಪ್ಯಾರಾಫಿನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು (ಲ್ಯಾಟಿನ್: ಪಾರಮ್, ಸ್ವಲ್ಪ; ಅಫಿನಿಸ್, ಆಕರ್ಷಣೆ). ಆಲ್ಕೇನ್ ಕುಟುಂಬ ಅಥವಾ ಸಮಜಾತೀಯ ಶ್ರೇಣಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೂತ್ರದ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ಯೋಚಿಸಬಹುದೇ? ನಾವು ವಿವಿಧ ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರೆ, ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೂತ್ರವು $\mathrm{C_\mathrm{n}} \mathrm{H_2 \mathrm{n}+2}$ ಎಂದು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. $n$ ಗೆ ಸೂಕ್ತ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನೀಡಿದಾಗ ಇದು ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮಜಾತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ನೀವು ಮೀಥೇನ್ನ ರಚನೆಯನ್ನು ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದೇ? VSEPR ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ (ಘಟಕ 4), ಮೀಥೇನ್ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಚಿತ್ರ 13.1), ಇದರಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ನಾಲ್ಕು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ನಿಯಮಿತ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರನ್ನ ನಾಲ್ಕು ಮೂಲೆಗಳಲ್ಲಿವೆ. ಎಲ್ಲಾ $\mathrm{H}-\mathrm{C}-\mathrm{H}$ ಬಂಧ ಕೋನಗಳು 109.5° ಆಗಿವೆ.

ಚಿತ್ರ 13.1 ಮೀಥೇನ್ನ ರಚನೆ

ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾಗಳು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ $\mathrm{C}-\mathrm{C}$ ಮತ್ತು $\mathrm{C}-\mathrm{H}$ ಬಂಧದ ಉದ್ದಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ $154 \mathrm{pm}$ ಮತ್ತು $112 \mathrm{pm}$ ಆಗಿರುತ್ತವೆ (ಘಟಕ 8). $\mathrm{C}-\mathrm{C}$ ಮತ್ತು $\mathrm{C}-\mathrm{H} \sigma$ ಬಂಧಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ನ $s p^{3}$ ಸಂಕರ ಕಕ್ಷೆಗಳು ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ $1 s$ ಕಕ್ಷೆಗಳ ಮುಂಭಾಗದ ಅತಿಕ್ರಮಣದಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ನೀವು ಈಗಾಗಲೇ ಓದಿದ್ದೀರಿ.

13.2.1 ನಾಮಕರಣ ಮತ್ತು ಸಮಜಾತತ್ವ

ವಿವಿಧ ವರ್ಗಗಳ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ನಾಮಕರಣದ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ಈಗಾಗಲೇ ಘಟಕ 8 ರಲ್ಲಿ ಓದಿದ್ದೀರಿ. ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳಲ್ಲಿನ ನಾಮಕರಣ ಮತ್ತು ಸಮಜಾತತ್ವವನ್ನು ಕೆಲವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉದಾಹರಣೆಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಮತ್ತಷ್ಟು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೆಸರುಗಳನ್ನು ಆವರಣದಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ. ಮೊದಲ ಮೂರು ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳು - ಮೀಥೇನ್, ಈಥೇನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಪೇನ್ ಗಳು ಕೇವಲ ಒಂದು ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಆದರೆ ಉನ್ನತ ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳು ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಬಹುದು. $\mathrm{C_4} \mathrm{H_10}$ ಗಾಗಿ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಬರೆಯೋಣ. $\mathrm{C_4} \mathrm{H_10}$ ನ ನಾಲ್ಕು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಎರಡು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ಸರಪಳಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಕವಲೊಡೆದ ಸರಪಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಸಬಹುದು:

$\mathrm{C_5} \mathrm{H_12}$ ನ ಐದು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಹನ್ನೆರಡು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ನೀವು ಎಷ್ಟು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಬಹುದು? ಅವುಗಳನ್ನು ರಚನೆಗಳು III-V ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮೂರು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಬಹುದು.

ರಚನೆಗಳು I ಮತ್ತು II ಒಂದೇ ಆಣ್ವಿಕ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದುಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ. ಅಂತೆಯೇ ರಚನೆಗಳು III, IV ಮತ್ತು $\mathrm{V}$ ಒಂದೇ ಆಣ್ವಿಕ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಆದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ರಚನೆಗಳು I ಮತ್ತು II ಬ್ಯುಟೇನ್ನ ಸಮಜಾತಿಗಳು, ಆದರೆ ರಚನೆಗಳು III, IV ಮತ್ತು V ಪೆಂಟೇನ್ನ ಸಮಜಾತಿಗಳು. ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಅವುಗಳ ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಮಜಾತಿಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ರಚನೆಗಳು I ಮತ್ತು III ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಿರಂತರ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಆದರೆ ರಚನೆಗಳು II, IV ಮತ್ತು V ಕವಲೊಡೆದ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂಬುದು ಸಹ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸರಪಳಿಯಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವ ಅಂತಹ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಮಜಾತಿಗಳನ್ನು ಸರಪಳಿ ಸಮಜಾತಿಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, $\mathrm{C_4} \mathrm{H_10}$ ಮತ್ತು $\mathrm{C_5} \mathrm{H_12}$ ಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಎರಡು ಮತ್ತು ಮೂರು ಸರಪಳಿ ಸಮಜಾತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ನೀವು ನೋಡಿದ್ದೀರಿ.

ಸಮಸ್ಯೆ 13.1

$\mathrm{C_6} \mathrm{H_14}$ ಆಣ್ವಿಕ ಸೂತ್ರಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಸರಪಳಿ ಸಮಜಾತಿಗಳ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ. ಅವುಗಳ IUPAC ಹೆಸರುಗಳನ್ನೂ ಬರೆಯಿರಿ.

ಪರಿಹಾರ

ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕ (1°), ದ್ವಿತೀಯಕ (2°), ತೃತೀಯಕ (3°) ಅಥವಾ ಚತುರ್ಥಿಕ (4°) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೀಥೇನ್ನಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಯಾವುದೇ ಇತರ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಿಲ್ಲದ ಅಥವಾ ಈಥೇನ್ನಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಕೇವಲ ಒಂದು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ತುದಿಯ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಎರಡು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ದ್ವಿತೀಯಕ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ತೃತೀಯಕ ಕಾರ್ಬನ್ ಮೂರು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಯೋ ಅಥವಾ ಚತುರ್ಥಿಕ ಕಾರ್ಬನ್ ನಾಲ್ಕು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ನೀವು ರಚನೆಗಳು I ರಿಂದ V ರಲ್ಲಿ $1,2,3$ ಮತ್ತು 4° ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಬಹುದೇ? ನೀವು ಉನ್ನತ ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳಿಗೆ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ, ನೀವು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಮಜಾತಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೀರಿ. $\mathrm{C_6} \mathrm{H_14}$ ಗೆ ಐದು ಸಮಜಾತಿಗಳಿವೆ ಮತ್ತು $\mathrm{C_7} \mathrm{H_16}$ ಗೆ ಒಂಬತ್ತು ಸಮಜಾತಿಗಳಿವೆ. $\mathrm{C_10} \mathrm{H_22}$ ಗೆ 75 ಸಮಜಾತಿಗಳು ಸಾಧ್ಯ.

ರಚನೆಗಳು II, IV ಮತ್ತು V ನಲ್ಲಿ, $-\mathrm{CH_3}$ ಗುಂಪು 2 ಎಂದು ಸಂಖ್ಯೆ ಮಾಡಲಾದ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಿದೆ ಎಂದು ನೀವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೀರಿ. ನೀವು $-\mathrm{CH_3},-\mathrm{C_2} \mathrm{H_5},-\mathrm{C_3} \mathrm{H_7}$ ಮುಂತಾದ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳು ಅಥವಾ ಇತರ ವರ್ಗಗಳ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಿರುವುದನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. ಈ ಗುಂಪುಗಳು ಅಥವಾ ಪರ್ಯಾಯಗಳನ್ನು ಆಲ್ಕೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳಿಂದ ಒಂದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಲ್ಕೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೂತ್ರವು $\mathrm{C_\mathrm{n}} \mathrm{H_2 \mathrm{n}+1}$ ಆಗಿದೆ (ಘಟಕ 8).

ಘಟಕ 8 ರಲ್ಲಿ ಈಗಾಗಲೇ ಚರ್ಚಿಸಲಾದ ನಾಮಕರಣದ ಸಾಮಾನ್ಯ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ನಾವು ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳೋಣ. ಪರ್ಯಾಯ ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳ ನಾಮಕರಣವನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತಷ್ಟು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು:

ಸಮಸ್ಯೆ 13.2

$\mathrm{C_5} \mathrm{H_11}$ ಆಣ್ವಿಕ ಸೂತ್ರಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾದ ವಿಭಿನ್ನ ಸಮಜಾತೀಯ ಆಲ್ಕೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ. ಸರಪಳಿಯ ವಿವಿಧ ಕಾರ್ಬನ್ಗಳಲ್ಲಿ $-\mathrm{OH}$ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಅಂಟಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆದ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ಗಳ IUPAC ಹೆಸರುಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ.

#missing

ಪರಿಹಾರ

ಕೋಷ್ಟಕ 13.1 ಕೆಲವು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ನಾಮಕರಣ

ಸಮಸ್ಯೆ 13.3

ಕೆಳಗಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ IUPAC ಹೆಸರುಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ :

(i) $\left(\mathrm{CH_3}\right)_3 \mathrm{C} \mathrm{CH_2} \mathrm{C}\left(\mathrm{CH_3}\right)_3$

(ii) $\left(\mathrm{CH_3}\right)_2 \mathrm{C}\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}\right)_2$

(iii) ಟೆಟ್ರಾ - ಟರ್ಟ್-ಬ್ಯುಟೈಲ್ಮೀಥೇನ್

ಪರಿಹಾರ

(i) 2, 2, 4, 4-ಟೆಟ್ರಾಮೀಥೈಲ್ಪೆಂಟೇನ್

(ii) 3, 3-ಡೈಮೀಥೈಲ್ಪೆಂಟೇನ್

(iii) 3,3-ಡೈ-ಟರ್ಟ್-ಬ್ಯುಟೈಲ್ -2, 2, 4, 4 ಟೆಟ್ರಾಮೀಥೈಲ್ಪೆಂಟೇನ್

ನೀಡಲಾದ ರಚನೆಗೆ ಸರಿಯಾದ IUPAC ಹೆಸರನ್ನು ಬರೆಯುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದ್ದರೆ, ನೀಡಲಾದ IUPAC ಹೆಸರಿನಿಂದ ಸರಿಯಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ಬರೆಯುವುದು ಸಹ ಸಮಾನವಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಮೂಲ ಆಲ್ಕೇನ್ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ದೀರ್ಘವಾದ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಬರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಅದನ್ನು ಸಂಖ್ಯೆ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಪರ್ಯಾಯಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾದ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಅಂಟಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಪ್ರತಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿಯನ್ನು ಸರಿಯಾದ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು 3-ಈಥೈಲ್-2, 2-ಡೈಮೀಥೈಲ್ಪೆಂಟೇನ್ನ ರಚನೆಯನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಬರೆಯುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಬಹುದು:

i) ಐದು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ:

$\mathrm{C}-\mathrm{C}-\mathrm{C}-\mathrm{C}-\mathrm{C}$

ii) ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನೀಡಿ:

$\mathrm{C}^{1}-\mathrm{C}^{2}-\mathrm{C}^{3}-\mathrm{C}^{4}-\mathrm{C}^{5}$

iii) ಕಾರ್ಬನ್ 3 ರಲ್ಲಿ ಈಥೈಲ್ ಗುಂಪನ್ನು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ 2 ರಲ್ಲಿ ಎರಡು ಮೀಥೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಅಂಟಿಸಿ

iv) ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರತಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿಯನ್ನು ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸಿ:

ಹೀಗಾಗಿ ನಾವು ಸರಿಯಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತೇವೆ. ನೀಡಲಾದ ಹೆಸರಿನಿಂದ ರಚನೆಯನ್ನು ಬರೆಯುವುದನ್ನು ನೀವು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡಿದ್ದರೆ, ಕೆಳಗಿನ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ.

ಸಮಸ್ಯೆ 13.4

ಕೆಳಗಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ:

(i) 3, 4, 4, 5-ಟೆಟ್ರಾಮೀಥೈಲ್ಹೆಪ್ಟೇನ್

(ii) 2,5-ಡೈಮೀಥೈಲ್ಹೆಕ್ಸೇನ್

ಪರಿಹಾರ

ಸಮಸ್ಯೆ 13.5

ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ. ನೀಡಲಾದ ಹೆಸರುಗಳು ಏಕೆ ತಪ್ಪಾಗಿವೆ? ಸರಿಯಾದ IUPAC ಹೆಸರುಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ.

(i) 2-ಈಥೈಲ್ಪೆಂಟೇನ್

(ii) 5-ಈಥೈಲ್ - 3-ಮೀಥೈಲ್ಹೆಪ್ಟೇನ್

ಪರಿಹಾರ

ದೀರ್ಘವಾದ ಸರಪಳಿಯು ಆರು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳದ್ದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಐದರದ್ದಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸರಿಯಾದ ಹೆಸರು 3-ಮೀಥೈಲ್ಹೆಕ್ಸೇನ್.

ಸಂಖ್ಯೆ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಈಥೈಲ್ ಗುಂಪಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನೀಡುವ ತುದಿಯಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸರಿಯಾದ ಹೆಸರು 3-ಈಥೈಲ್-5-ಮೀಥೈಲ್ಹೆಪ್ಟೇನ್.

13.2.2 ತಯಾರಿಕೆ

ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲವು ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳ ಮುಖ್ಯ ಮೂಲಗಳಾಗಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಬಹುದು:

1. ಅಸಂಪೃಕ್ತ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳಿಂದ

ಡೈಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲವು ಪ್ಲಾಟಿನಂ, ಪಲ್ಲಾಡಿಯಂ ಅಥವಾ ನಿಕಲ್ನಂತಹ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಲಾದ ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಆಲ್ಕೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಆಲ್ಕೈನ್ಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಂಡು ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನೀಕರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಲೋಹಗಳು ತಮ್ಮ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಮೇಲೆ ಡೈಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ - ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಮತ್ತು ಪಲ್ಲಾಡಿಯಂ ಕೋಣೆಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪ್ರೇರಿಸುತ್ತವೆ ಆದರೆ ನಿಕಲ್ ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗಳೊಂದಿಗೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

$$\underset{\text{Ethene}}{\mathrm{CH_2}=\mathrm{CH_2}}+\mathrm{H_2} \xrightarrow{\mathrm{Pt} / \mathrm{Pd} / \mathrm{Ni}} \underset{\text{Propane}}{\mathrm{CH_3}-\mathrm{CH_3}}\tag{13.1}$$

$$\underset{\text{Propene}}{\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH}=\mathrm{CH_2}}+\mathrm{H_2} \xrightarrow{\mathrm{Pt} / \mathrm{Pd} / \mathrm{Ni}} \underset{\text{Propane}}{\mathrm{CH_3}-\mathrm{CH_2} \mathrm{CH_3}}\tag{13.2}$$

$$\underset{\text{Propyne}}{\mathrm{CH_3}-\mathrm{C} \equiv \mathrm{C}-\mathrm{H}}+2 \mathrm{H} \xrightarrow{\mathrm{Pt} / \mathrm{Pd} / \mathrm{Ni}} \underset{\text{Propane}}{\mathrm{CH_3}-\mathrm{CH_2} \mathrm{CH_3}}\tag{13.3}$$

2. ಆಲ್ಕೈಲ್ ಹ್ಯಾಲೈಡ್ಗಳಿಂದ

i) ಆಲ್ಕೈಲ್ ಹ್ಯಾಲೈಡ್ಗಳು (ಫ್ಲೋರೈಡ್ಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ) ಸತು ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲ ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿತಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ.

$$\underset{\text{Chloromethane}}{\mathrm{CH_3}-\mathrm{C}} +\mathrm{H_2} \xrightarrow{\mathrm{Zn}, \mathrm{H}^{+}} \underset{\text{Methane}}{\mathrm{CH_4}}+\mathrm{HC} \tag{13.4}$$

$$ \begin{equation*} \underset{\text{Choloroethane}}{\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}-\mathrm{Cl}}+\mathrm{H_2} \xrightarrow{\mathrm{Zn}, \mathrm{H}^{+}} \underset{\text{Ethane}}{\mathrm{C_2} \mathrm{H_6}}+\mathrm{HCl} \tag{13.5} \end{equation*} $$

$$\underset{\text{1-Chloropropane}}{\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{Cl}}+\mathrm{H_2} \xrightarrow{\mathrm{Zn}, \mathrm{H}^{+}} \underset{\text{Propane}}{\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_3}}+\mathrm{HCl} \tag{13.5}$$

ii) ಆಲ್ಕೈಲ್ ಹ್ಯಾಲೈಡ್ಗಳನ್ನು ಶುಷ್ಕ ಈಥರಿಯಲ್ (ನೀರಾವಿಯಿಂದ ಮುಕ್ತ) ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಸೋಡಿಯ