“ஹைட்ரோகார்பன்கள் ஆற்றலின் முக்கியமான ஆதாரங்களாகும்.”

‘ஹைட்ரோகார்பன்’ என்ற சொல் தன்னை விளக்கிக்கொள்ளும் வகையில், கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் மட்டுமே கொண்ட சேர்மங்களைக் குறிக்கிறது. ஹைட்ரோகார்பன்கள் நம் அன்றாட வாழ்வில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. எரிபொருள்களாகப் பயன்படுத்தப்படும் ‘எல்பிஜி’ மற்றும் ‘சிஎன்ஜி’ என்ற சொற்கள் உங்களுக்கு நன்கு தெரிந்திருக்கும். எல்பிஜி என்பது திரவமாக்கப்பட்ட பெட்ரோலிய வாயுவின் சுருக்கமான வடிவம் ஆகும், அதே நேரத்தில் சிஎன்ஜி என்பது அமுக்கப்பட்ட இயற்கை வாயுவைக் குறிக்கிறது. மற்றொரு சொல் ‘எல்என்ஜி’ (திரவமாக்கப்பட்ட இயற்கை வாயு) இந்த நாட்களில் செய்திகளில் உள்ளது. இதுவும் ஒரு எரிபொருளாகும் மற்றும் இயற்கை வாயுவைத் திரவமாக்குவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. பெட்ரோல், டீசல் மற்றும் மண்ணெண்ணெய் எண்ணெய் பூமியின் மேலோட்டத்தின் கீழ் காணப்படும் பெட்ரோலியத்தின் பகுதிப் பகுப்பு வடிகட்டலின் மூலம் பெறப்படுகின்றன. கற்கரி வாயு நிலக்கரியின் அழிவு வடிகட்டலின் மூலம் பெறப்படுகிறது. எண்ணெய் கிணறுகளை துளையிடும் போது மேல் அடுக்குகளில் இயற்கை வாயு காணப்படுகிறது. அமுக்கத்திற்குப் பின் உள்ள வாயு அமுக்கப்பட்ட இயற்கை வாயு என்று அழைக்கப்படுகிறது. எல்பிஜி குறைந்த மாசுபாட்டுடன் குடும்ப எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மண்ணெண்ணெய் எண்ணெயும் குடும்ப எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் அது சில மாசுபாட்டை ஏற்படுத்துகிறது. தானுந்துகளுக்கு பெட்ரோல், டீசல் மற்றும் சிஎன்ஜி போன்ற எரிபொருள்கள் தேவை. பெட்ரோல் மற்றும் சிஎன்ஜி இயக்கப்படும் தானுந்துகள் குறைந்த மாசுபாட்டை ஏற்படுத்துகின்றன. இந்த எரிபொருள்கள் அனைத்தும் ஹைட்ரோகார்பன்களின் கலவையைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவை ஆற்றலின் ஆதாரங்களாகும். ஹைட்ரோகார்பன்கள் பாலித்தீன், பாலிப்ரொப்பீன், பாலிஸ்டைரீன் போன்ற பாலிமர்களை தயாரிப்பதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உயர் ஹைட்ரோகார்பன்கள் வண்ணங்களுக்கான கரைப்பான்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பல சாயங்கள் மற்றும் மருந்துகளை தயாரிப்பதற்கான தொடக்கப் பொருட்களாகவும் அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவ்வாறு, உங்கள் அன்றாட வாழ்வில் ஹைட்ரோகார்பன்களின் முக்கியத்துவத்தை நீங்கள் நன்கு புரிந்துகொள்ளலாம். இந்த அலகில், ஹைட்ரோகார்பன்கள் பற்றி மேலும் அறிவீர்கள்.

13.1 வகைப்பாடு

ஹைட்ரோகார்பன்கள் பல்வேறு வகைகளில் உள்ளன. கார்பன்-கார்பன் பிணைப்புகளின் வகைகளைப் பொறுத்து, அவை மூன்று முக்கிய பிரிவுகளாக வகைப்படுத்தப்படலாம் - (i) நிறைவுற்ற (ii) நிறைவுறா மற்றும் (iii) அரோமாட்டிக் ஹைட்ரோகார்பன்கள். நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் கார்பன்-கார்பன் மற்றும் கார்பன்-ஹைட்ரஜன் ஒற்றைப் பிணைப்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. வெவ்வேறு கார்பன் அணுக்கள் ஒற்றைப் பிணைப்புகளுடன் கார்பன் அணுக்களின் திறந்த சங்கிலியை உருவாக்க இணைந்திருந்தால், அலகு 8 இல் நீங்கள் ஏற்கனவே படித்தபடி, அவை ஆல்கேன்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன. மறுபுறம், கார்பன் அணுக்கள் ஒரு மூடிய சங்கிலி அல்லது வளையத்தை உருவாக்கினால், அவை சைக்ளோஆல்கேன்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன. நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன்கள் கார்பன்-கார்பன் பல்படி பிணைப்புகள் இரட்டைப் பிணைப்புகள், முப்பிணைப்புகள் அல்லது இரண்டையும் கொண்டிருக்கின்றன. அரோமாட்டிக் ஹைட்ரோகார்பன்கள் சுழற்சி சேர்மங்களின் ஒரு சிறப்பு வகையாகும். கார்பன் நான்கு இணைதிறன் கொண்டது மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஒற்றை இணைதிறன் கொண்டது என்பதை மனதில் கொண்டு, இரு வகையான (திறந்த சங்கிலி மற்றும் மூடிய சங்கிலி) அத்தகைய மூலக்கூறுகளின் பெரிய எண்ணிக்கையிலான மாதிரிகளை நீங்கள் உருவாக்கலாம். ஆல்கேன்களின் மாதிரிகளை உருவாக்க, பிணைப்புகளுக்கு டூத்பிக்ஸ்களையும், அணுக்களுக்கு பிளாஸ்டிசின் பந்துகளையும் பயன்படுத்தலாம். ஆல்கீன்கள், ஆல்கைன்கள் மற்றும் அரோமாட்டிக் ஹைட்ரோகார்பன்களுக்கு, வசந்த மாதிரிகள் கட்டமைக்கப்படலாம்.

13.2 ஆல்கேன்கள்

ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, ஆல்கேன்கள் கார்பன் - கார்பன் ஒற்றைப் பிணைப்புகளைக் கொண்ட நிறைவுற்ற திறந்த சங்கிலி ஹைட்ரோகார்பன்கள் ஆகும். மீத்தேன் $\left(\mathrm{CH_4}\right)$ இந்த குடும்பத்தின் முதல் உறுப்பினர் ஆகும். மீத்தேன் என்பது நிலக்கரிச் சுரங்கங்கள் மற்றும் சதுப்பு நிலங்களில் காணப்படும் ஒரு வாயு ஆகும். மீத்தேனின் ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை கார்பனால் மாற்றி, மற்ற கார்பன் அணுவின் நான்கு இணைதிறனை திருப்திப்படுத்த தேவையான ஹைட்ரஜன்களை இணைத்தால், நீங்கள் என்ன பெறுவீர்கள்? நீங்கள் $\mathrm{C_2} \mathrm{H_6}$ பெறுவீர்கள். $\mathrm{C_2} \mathrm{H_6}$ என்ற மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டைக் கொண்ட இந்த ஹைட்ரோகார்பன் ஈத்தேன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு நீங்கள் $\mathrm{C_2} \mathrm{H_6}$ ஐ $\mathrm{CH_4}$ இலிருந்து ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை $-\mathrm{CH_3}$ குழுவால் மாற்றுவதன் மூலம் பெறப்பட்டதாகக் கருதலாம். இந்த கோட்பாட்டு பயிற்சியைச் செய்வதன் மூலம் ஆல்கேன்களை உருவாக்குவதைத் தொடருங்கள், அதாவது ஹைட்ரஜன் அணுவை $-\mathrm{CH_3}$ குழுவால் மாற்றவும். அடுத்த மூலக்கூறுகள் $\mathrm{C_3} \mathrm{H_8}, \mathrm{C_4}$ $\mathrm{H_{10}} \ldots$ ஆக இருக்கும்

இந்த ஹைட்ரோகார்பன்கள் சாதாரண நிலைகளில் செயலற்றவை, ஏனெனில் அவை அமிலங்கள், காரங்கள் மற்றும் பிற வினைப்பொருட்களுடன் வினைபுரிவதில்லை. எனவே, அவை முன்பு பாராஃபின்கள் (லத்தீன்: பாரம், சிறிய; அஃபினிஸ், நெருக்கம்) என்று அழைக்கப்பட்டன. ஆல்கேன் குடும்பம் அல்லது ஒத்த தொடருக்கான பொது வாய்ப்பாட்டைப் பற்றி நீங்கள் யோசிக்க முடியுமா? வெவ்வேறு ஆல்கேன்களின் சூத்திரத்தை நாம் பரிசீலித்தால், ஆல்கேன்களுக்கான பொது வாய்பாடு $\mathrm{C_\mathrm{n}} \mathrm{H_2 \mathrm{n}+2}$ என்பதைக் காண்கிறோம். $n$ பொருத்தமான மதிப்பைக் கொடுக்கும்போது, இது எந்தவொரு குறிப்பிட்ட ஒத்தவரையும் குறிக்கிறது. மீத்தேனின் கட்டமைப்பை நீங்கள் நினைவுகூர முடியுமா? VSEPR கோட்பாட்டின் (அலகு 4) படி, மீத்தேன் ஒரு நான்முகி கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது (படம் 13.1), இதில் கார்பன் அணு மையத்தில் உள்ளது மற்றும் நான்கு ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஒரு வழக்கமான நான்முகியின் நான்கு மூலைகளிலும் உள்ளன. அனைத்து $\mathrm{H}-\mathrm{C}-\mathrm{H}$ பிணைப்பு கோணங்களும் 109.5 ஆகும்.

படம் 13.1 மீத்தேனின் கட்டமைப்பு

ஆல்கேன்களில், நான்முகிகள் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன, இதில் $\mathrm{C}-\mathrm{C}$ மற்றும் $\mathrm{C}-\mathrm{H}$ பிணைப்பு நீளங்கள் முறையே $154 \mathrm{pm}$ மற்றும் $112 \mathrm{pm}$ ஆகும் (அலகு 8). $\mathrm{C}-\mathrm{C}$ மற்றும் $\mathrm{C}-\mathrm{H} \sigma$ பிணைப்புகள் கார்பனின் $s p^{3}$ கலப்பின சுற்றுப்பாதைகள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் $1 s$ சுற்றுப்பாதைகளின் நேரடி மேற்பொருந்துதலால் உருவாகின்றன என்பதை நீங்கள் ஏற்கனவே படித்துள்ளீர்கள்.

13.2.1 பெயரிடல் மற்றும் மாற்றியம்

அலகு 8 இல் பல்வேறு வகையான கரிம சேர்மங்களின் பெயரிடல் பற்றி நீங்கள் ஏற்கனவே படித்துள்ளீர்கள். ஆல்கேன்களில் பெயரிடல் மற்றும் மாற்றியம் மேலும் சில எடுத்துக்காட்டுகளின் உதவியுடன் புரிந்து கொள்ள முடியும். பொதுவான பெயர்கள் அடைப்புக்குறிக்குள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. முதல் மூன்று ஆல்கேன்கள் - மீத்தேன், ஈத்தேன் மற்றும் புரோப்பேன் ஆகியவை ஒரே ஒரு கட்டமைப்பை மட்டுமே கொண்டிருக்கின்றன, ஆனால் உயர் ஆல்கேன்கள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட கட்டமைப்பைக் கொண்டிருக்கலாம். $\mathrm{C_4} \mathrm{H_10}$ க்கான கட்டமைப்புகளை எழுதுவோம். $\mathrm{C_4} \mathrm{H_10}$ இன் நான்கு கார்பன் அணுக்கள் ஒரு தொடர்ச்சியான சங்கிலியில் அல்லது கீழே உள்ள இரண்டு வழிகளில் ஒரு கிளை சங்கிலியுடன் இணைக்கப்படலாம்:

ஐந்து கார்பன் அணுக்கள் மற்றும் $\mathrm{C_5} \mathrm{H_12}$ இன் பன்னிரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களை எத்தனை வழிகளில் இணைக்க முடியும்? அவை கட்டமைப்புகள் III-V இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி மூன்று வழிகளில் அமைக்கப்படலாம்

கட்டமைப்புகள் I மற்றும் II ஒரே மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஆனால் அவற்றின் கொதிநிலைகள் மற்றும் பிற பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன. இதேபோல், கட்டமைப்புகள் III, IV மற்றும் $\mathrm{V}$ ஒரே மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஆனால் வெவ்வேறு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. கட்டமைப்புகள் I மற்றும் II பியூட்டேனின் மாற்றியங்கள் ஆகும், அதே சமயம் கட்டமைப்புகள் III, IV மற்றும் V பெண்ட்டேனின் மாற்றியங்கள் ஆகும். பண்புகளில் உள்ள வேறுபாடு அவற்றின் கட்டமைப்புகளில் உள்ள வேறுபாட்டின் காரணமாக இருப்பதால், அவை கட்டமைப்பு மாற்றியங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. கட்டமைப்புகள் I மற்றும் III கார்பன் அணுக்களின் தொடர்ச்சியான சங்கிலியைக் கொண்டிருப்பதும், ஆனால் கட்டமைப்புகள் II, IV மற்றும் V ஒரு கிளை சங்கிலியைக் கொண்டிருப்பதும் தெளிவாகிறது. கார்பன் அணுக்களின் சங்கிலியில் வேறுபடும் இத்தகைய கட்டமைப்பு மாற்றியங்கள் சங்கிலி மாற்றியங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவ்வாறு, $\mathrm{C_4} \mathrm{H_10}$ மற்றும் $\mathrm{C_5} \mathrm{H_12}$ முறையே இரண்டு மற்றும் மூன்று சங்கிலி மாற்றியங்களைக் கொண்டிருப்பதை நீங்கள் கவனித்துள்ளீர்கள்.

சிக்கல் 13.1

மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு $\mathrm{C_6} \mathrm{H_14}$ உடன் தொடர்புடைய ஆல்கேன்களின் வெவ்வேறு சங்கிலி மாற்றியங்களின் கட்டமைப்புகளை எழுதவும். அவற்றின் IUPAC பெயர்களையும் எழுதவும்.

தீர்வு

ஒரு கார்பன் அணுவுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில், கார்பன் அணு முதன்மை (1), இரண்டாம் நிலை (2), மூன்றாம் நிலை (3) அல்லது நான்காம் நிலை (4) என்று அழைக்கப்படுகிறது. மீத்தேனில் உள்ளதைப் போல வேறு எந்த கார்பன் அணுவுடனும் இணைக்கப்படாத அல்லது ஈத்தேனில் உள்ளதைப் போல ஒரே ஒரு கார்பன் அணுவுடன் மட்டுமே இணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணு முதன்மை கார்பன் அணு என்று அழைக்கப்படுகிறது. முனைய கார்பன் அணுக்கள் எப்போதும் முதன்மையானவை. இரண்டு கார்பன் அணுக்களுடன் இணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணு இரண்டாம் நிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது. மூன்றாம் நிலை கார்பன் மூன்று கார்பன் அணுக்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் நியோ அல்லது நான்காம் நிலை கார்பன் நான்கு கார்பன் அணுக்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. கட்டமைப்புகள் I முதல் V வரை $1,2,3$ மற்றும் 4 கார்பன் அணுக்களை நீங்கள் அடையாளம் காண முடியுமா? நீங்கள் உயர் ஆல்கேன்களுக்கான கட்டமைப்புகளை உருவாக்கினால், இன்னும் அதிக எண்ணிக்கையிலான மாற்றியங்களைப் பெறுவீர்கள். $\mathrm{C_6} \mathrm{H_14}$ ஐந்து மாற்றியங்களைப் பெற்றுள்ளது மற்றும் $\mathrm{C_7} \mathrm{H_16}$ ஒன்பது மாற்றியங்களைக் கொண்டுள்ளது. $\mathrm{C_10} \mathrm{H_22}$ க்கு 75 மாற்றியங்கள் வரை சாத்தியமாகும்.

கட்டமைப்புகள் II, IV மற்றும் V இல், $-\mathrm{CH_3}$ குழு 2 என்று எண்ணிடப்பட்ட கார்பன் அணுவுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளதை நீங்கள் கவனித்தீர்கள். ஆல்கேன்கள் அல்லது பிற வகுப்பு சேர்மங்களில் கார்பன் அணுக்களுடன் இணைக்கப்பட்ட $-\mathrm{CH_3},-\mathrm{C_2} \mathrm{H_5},-\mathrm{C_3} \mathrm{H_7}$ போன்ற குழுக்களை நீங்கள் சந்திப்பீர்கள். இந்த குழுக்கள் அல்லது மாற்றீட்டாளர்கள் ஆல்கேன் குழுக்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை நீக்குவதன் மூலம் ஆல்கேன்களிலிருந்து பெறப்படுகின்றன. ஆல்கேன் குழுக்களுக்கான பொது வாய்பாடு $\mathrm{C_\mathrm{n}} \mathrm{H_2 \mathrm{n}+1}$ (அலகு 8) ஆகும்.

அலகு 8 இல் ஏற்கனவே விவாதிக்கப்பட்ட பெயரிடலுக்கான பொதுவான விதிகளை நினைவுபடுத்துவோம். மாற்றீடு செய்யப்பட்ட ஆல்கேன்களின் பெயரிடல் பின்வரும் சிக்கலைக் கருத்தில் கொண்டு மேலும் புரிந்து கொள்ள முடியும்:

சிக்கல் 13.2

மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு $\mathrm{C_5} \mathrm{H_11}$ உடன் தொடர்புடைய வெவ்வேறு மாற்றிய ஆல்கேன் குழுக்களின் கட்டமைப்புகளை எழுதவும். சங்கிலியின் வெவ்வேறு கார்பன்களில் $-\mathrm{OH}$ குழுக்களை இணைப்பதன் மூலம் பெறப்பட்ட ஆல்கஹால்களின் IUPAC பெயர்களை எழுதவும்.

#missing

தீர்வு

அட்டவணை 13.1 சில கரிம சேர்மங்களின் பெயரிடல்

சிக்கல் 13.3

பின்வரும் சேர்மங்களின் IUPAC பெயர்களை எழுதவும்:

(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) டெட்ரா - டெர்ட்-பியூட்டைல்மீத்தேன்

தீர்வு

(i) 2, 2, 4, 4-டெட்ராமெத்தில்பெண்ட்டேன்

(ii) 3, 3-டைமெத்தில்பெண்ட்டேன்

(iii) 3,3-டை-டெர்ட்-பியூட்டைல் -2, 2, 4, 4 டெட்ராமெத்தில்பெண்ட்டேன்

கொடுக்கப்பட்ட கட்டமைப்பிற்கு சரியான IUPAC பெயரை எழுதுவது முக்கியமானது என்றால், கொடுக்கப்பட்ட IUPAC பெயரிலிருந்து சரியான கட்டமைப்பை எழுதுவது சமமாக முக்கியமானது. இதைச் செய்ய, முதலில், பெற்றோர் ஆல்கேனுடன் தொடர்புடைய கார்பன் அணுக்களின் மிக நீளமான சங்கிலி எழுதப்படுகிறது. பின்னர் அதை எண்ணிட்ட பிறகு, மாற்றீட்டாளர்கள் சரியான கார்பன் அணுக்களுடன் இணைக்கப்படுகின்றன மற்றும் இறுதியாக ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவின் இணைதிறனும் சரியான எண்ணிக்கையிலான ஹைட்ரஜன் அணுக்களை வைப்பதன் மூலம் திருப்தி அடைகிறது. இது பின்வரும் படிகளில் 3-எத்தில்-2,2-டைமெத்தில்பெண்ட்டேனின் கட்டமைப்பை எழுதுவதன் மூலம் தெளிவுபடுத்தப்படலாம்:

i) ஐந்து கார்பன் அணுக்களின் சங்கிலியை வரையவும்:

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

ii) கார்பன் அணுக்களுக்கு எண்ணைக் கொடுக்கவும்:

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

iii) கார்பன் 3 இல் எத்தில் குழுவையும், கார்பன் 2 இல் இரண்டு மெத்தில் குழுக்களையும் இணைக்கவும்

iv) தேவையான எண்ணிக்கையிலான ஹைட்ரஜன் அணுக்களை வைப்பதன் மூலம் ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவின் இணைதிறனையும் திருப்திப்படுத்தவும்:

இவ்வாறு நாம் சரியான கட்டமைப்பை அடைகிறோம். கொடுக்கப்பட்ட பெயரிலிருந்து கட்டமைப்பை எழுதுவதை நீங்கள் புரிந்து கொண்டிருந்தால், பின்வரும் சிக்கல்களை முயற்சிக்கவும்.

சிக்கல் 13.4

பின்வரும் சேர்மங்களின் கட்டமைப்பு வாய்ப்பாடுகளை எழுதவும்:

(i) 3, 4, 4, 5-டெட்ராமெத்தில்ஹெப்ட்டேன்

(ii) 2,5-டைமெத்தில்ஹெக்சேன்

தீர்வு

சிக்கல் 13.5

பின்வரும் ஒவ்வொரு சேர்மத்திற்கும் கட்டமைப்புகளை எழுதவும். கொடுக்கப்பட்ட பெயர்கள் ஏன் தவறானவை? சரியான IUPAC பெயர்களை எழுதவும்.

(i) 2-எத்தில்பெண்ட்டேன்

(ii) 5-எத்தில் - 3-மெத்தில்ஹெப்ட்டேன்

தீர்வு

மிக நீளமான சங்கிலி ஆறு கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டது, ஐந்து அல்ல. எனவே, சரியான பெயர் 3-மெத்தில்ஹெக்சேன் ஆகும்.

எத்தில் குழுவிற்கு குறைந்த எண்ணைக் கொடுக்கும் முனையிலிருந்து எண்ணிடுதல் தொடங்கப்பட வேண்டும். எனவே, சரியான பெயர் 3-எத்தில்-5-மெத்தில்ஹெப்ட்டேன் ஆகும்.

13.2.2 தயாரிப்பு

பெட்ரோலியம் மற்றும் இயற்கை வாயு ஆல்கேன்களின் முக்கிய ஆதாரங்களாகும். இருப்பினும், ஆல்கேன்களை பின்வரும் முறைகளால் தயாரிக்க முடியும்:

1. நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன்களிலிருந்து

டைஹைட்ரஜன் வாயு ஆல்கீன்கள் மற்றும் ஆல்கைன்களுடன் பிளாட்டினம், பல்லேடியம் அல்லது நிக்கல் போன்ற நுண்ணிய வினையூக்கிகளின் முன்னிலையில் சேர்க்கப்பட்டு ஆல்கேன்களை உருவாக்குகிறது. இந்த செயல்முறை ஹைட்ரஜனேற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த உலோகங்கள் டைஹைட்ரஜன் வாயுவை அவற்றின் மேற்பரப்புகளில் உறிஞ்சி ஹைட்ரஜன் - ஹைட்ரஜன் பிணைப்பை செயல்படுத்துகின்றன. பிளாட்டினம் மற்றும் பல்லேடியம் அறை வெப்பநிலையில் வினையை வினையூக்கி செய்கின்றன, ஆனால் ஒப்பீட்டளவில் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் நிக்கல் வினையூக்கிகளுடன் தேவைப்படுகிறது.

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

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

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

2. ஆல்கைல் ஹாலைடுகளிலிருந்து

i) ஆல்கைல் ஹாலைடுகள் (ஃப்ளோரைடுகளைத் தவிர) துத்தநாகம் மற்றும் நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் குறைப்பதன் மூலம் ஆல்கேன்களைக் கொடுக்கின்றன.

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

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

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

ii) ஆல்கைல் ஹாலைடுகள் உலர் ஈதர் (ஈரப்பதம் இல்லாத) கரைசலில் சோடியம் உலோகத்துடன் சிகிச்சையளிக்கும் போது உயர் ஆல்கேன்களைக் கொடுக்கின்றன. இந்த வினை வுர்ட்ஸ் வினை என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் சம எண்ணிக்கையிலான கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட உயர் ஆல்கேன்களைத் தயாரிப்பதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

$$\underset{\text{Bromomethane}}{\mathrm{CH_3} \mathrm{Br}}+2 \mathrm{Na}+\mathrm{BrCH_3} \xrightarrow{\text { dry ether }} \underset{\text{Ethane}}{\mathrm{CH_3}}+2 \mathrm{Na}\tag{13.7}$$

$$\underset{\text{Bromoethane}}{\mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{br}}+2 \mathrm{Na}+\mathrm{BrC_2} \mathrm{H_5} \xrightarrow{\text { dry ether }} \underset{\text{n-Butane}}{\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}-\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}}\tag{13.8}$$

இரண்டு வெவ்வேறு ஆல்கைல் ஹாலைடுகள் எடுத்துக் கொண்டால் என்ன நடக்கும்?

3. கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களிலிருந்து

i) கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களின் சோடியம் உப்புகள் சோடா சுண்ணாம்புடன் (சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் கால்சியம் ஆக்சைடு கலவை) வெப்பப்படுத்தப்படும் போது கார்பாக்சிலிக் அமிலத்தை விட ஒரு கார்பன் அணு குறைவாகக் கொண்ட ஆல்கேன்களைக் கொடுக்கின்றன. கார்பாக்சிலிக் அமிலத்திலிருந்து கார்பன் டை ஆக்சைட்டை நீக்கும் இந்த செயல்முறை டிகார்பாக்சிலேஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

$\underset{\text{Sodium ethanoate}}{\mathrm{CH_3} \mathrm{COO}^{-} \mathrm{Na}^{+}}+\mathrm{MaOH} \xrightarrow[\Delta]{\mathrm{CaO}} \mathrm{CH_4}+\mathrm{NaCO_3}$

சிக்கல் 13.6

புரோப்பேனைத் தயாரிப்பதற்கு எந்த அமிலத்தின் சோடியம் உப்பு தேவைப்படும்? வினைக்கான வேதியியல் சமன்பாட்டை எழுதவும்.

தீர்வு

பியூட்டனாயிக் அமிலம்,

$$ \begin{aligned} \mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{COO_2} \mathrm{CH_3}+ & \mathrm{Na_2} \mathrm{CO_3} \xrightarrow{\mathrm{CaO}} \mathrm{CH_3CH_2CH_3} + \mathrm{Na_2CO_3} \end{aligned} $$

ii) கோல்பின் மின்னாற்பகுப்பு முறை: ஒரு கார்பாக்சிலிக் அமிலத்தின் சோடியம் அல்லது பொட்டாசியம் உப்பின் நீர்த்த கரைசல் மின்னாற்பகுப்பு செய்யப்படும் போது, அனோடில் சம எண்ணிக்கையிலான கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட ஆல்கேனைக் கொடுக்கிறது.

$$ \underset{\text{Sodium acetate}}{2 \mathrm{CH_3} \mathrm{COO}^{-} \mathrm{Na}^{+}}+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$$

$$ \begin{gather*} \downarrow \text { Electrolysts } \\ \mathrm{CH_3}-\mathrm{CH_3}+2 \mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2}+2 \mathrm{NaOH} \tag{13.9} \end{gather*} $$

வினை பின்வரும் பாதையைப் பின்பற்றுகிறது என்று கருதப்படுகிறது:

i) $2 \mathrm{CH_3} \mathrm{COO}^{-} \mathrm{Na}^{+} \rightleftharpoons 2 \mathrm{CH_3}-\stackrel{\substack{\mathrm{O} \\ ||} }{\mathrm{C}}-\mathrm{O}^{-}+2 \mathrm{Na}^{+}$

ii) அனோடில்:

iii) $\mathrm{H_3} \mathrm{C}+\mathrm{CH_3} \longrightarrow \mathrm{H_3} \mathrm{C}-\mathrm{CH_3} \uparrow$

iv) கேத்தோடில்:

$$ \begin{aligned} \mathrm{H} _{2} \mathrm{O}+\mathrm{e}^{-} & \rightarrow{ }^{-} \mathrm{OH}+\mathrm{H}^{+} \\ 2 \mathrm{H}^{+} & \rightarrow \mathrm{H} _{2} \uparrow \end{aligned} $$

இந்த முறையால் மீத்தேனை தயாரிக்க முடியாது. ஏன்?

13.2.3 பண்புகள்

இயற்பியல் பண்புகள்

ஆல்கேன்கள் கிட்டத்தட்ட முனைவற்ற மூலக்கூறுகள் ஆகும், ஏனெனில் $\mathrm{C}-\mathrm{C}$ மற்றும் $\mathrm{C}-\mathrm{H}$ பிணைப்புகளின் சக பிணைப்பு தன்மை மற்றும் கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களுக்கு இடையே மின்னெதிர் தன்மையில் மிகக் குறைந்த வேறுபாடு காரணமாக. அவை பலவீனமான வான் டெர் வால்ஸ் விசைகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. பலவீனமான விசைகள் காரணமாக, முதல் நான்கு உறுப்பினர்கள், $\mathrm{C_1}$ முதல் $\mathrm{C_4}$ வரை வாயுக்கள், $\mathrm{C_5}$ முதல் ⟦90⟨ வரை திரவங்கள் மற்றும் 18 கார்பன் அணுக்கள் அல்லது அதற்கு மேற்பட்டவை ⟦91⟨ இல் திடப்பொருட்களாக உள்ளன. அவை நிறமற்றவை மற்றும் மணமற்றவை. ஆல்கேன்களின் முனைவற்ற தன்மையின் அடிப்படையில் நீரில் ஆல்கேன்களின் கரைதிறன் பற்றி நீங்கள் என்ன நினைக்கிறீர்கள்? பெட்ரோல் என்பது ஹைட்ரோகார்பன்களின் கலவையாகும் மற்றும் தானுந்துகளுக்கான எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கிரீஸ் கறைகளை அகற்றுவதற்கு உடைகளை உலர்த்துவதற்கும் பெட்ரோல் மற்றும் பெட்ரோலியத்தின் குறைந்த பின்னங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த கண்காணிப்பின் அடிப்படையில், கிரீசு பொருளின் தன்மை ப