অ্যালকেনস, বা প্যারাফিনিক হাইড্রোকার্বন, জৈব যৌগের সব শ্রেণীর মধ্যে সবচেয়ে সহজ। তাদের প্রধান বৈশিষ্ট্য হল শুধুমাত্র একক, বা স্যাচুরেটেড বন্ডের অণুতে উপস্থিতি, তাই অন্য নাম - স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন। সুপরিচিত তেল এবং গ্যাস ছাড়াও, অ্যালকেনগুলি অনেক উদ্ভিদ এবং প্রাণীর টিস্যুতেও পাওয়া যায়: উদাহরণস্বরূপ, tsetse ফ্লাই ফেরোমোনগুলি তাদের চেইনে 18, 39 এবং 40টি কার্বন পরমাণু ধারণকারী অ্যালকেন; এছাড়াও উদ্ভিদের উপরের প্রতিরক্ষামূলক স্তরে (কিউটিকল) প্রচুর পরিমাণে অ্যালকেন পাওয়া যায়।
সাধারণ তথ্য
Alkanes হাইড্রোকার্বন শ্রেণীর অন্তর্গত। এর মানে হল যে কোন যৌগের সূত্রে শুধুমাত্র কার্বন (C) এবং হাইড্রোজেন (H) থাকবে। একমাত্র পার্থক্য হল অণুর সমস্ত বন্ধন একক। কার্বনের ভ্যালেন্স 4, তাই, একটি যৌগের একটি পরমাণু সর্বদা অন্য চারটি পরমাণুর সাথে আবদ্ধ থাকবে। তদুপরি, কমপক্ষে একটি বন্ধন কার্বন-কার্বন ধরণের হবে এবং বাকিগুলি কার্বন-কার্বন এবং কার্বন-হাইড্রোজেন উভয়ই হতে পারে (হাইড্রোজেন ভ্যালেন্সি 1, তাই হাইড্রোজেন-হাইড্রোজেন বন্ধন সম্পর্কে চিন্তা করুন।নিষিদ্ধ). তদনুসারে, একটি কার্বন পরমাণু যেখানে শুধুমাত্র একটি C-C বন্ড আছে তাকে প্রাথমিক, দুটি C-C বন্ড - সেকেন্ডারি, তিন - টারশিয়ারি এবং চারটি, সাদৃশ্য অনুসারে, চতুর্মুখী বলা হবে৷
আপনি যদি চিত্রে সমস্ত অ্যালকেনগুলির আণবিক সূত্রগুলি লিখে রাখেন তবে আপনি পাবেন:
- CH4,
- C2H6,
- C3H8.
ইত্যাদি। একটি সর্বজনীন সূত্র তৈরি করা সহজ যা এই শ্রেণীর যেকোনো যৌগকে বর্ণনা করে:
C H2n+2.
এটি প্যারাফিনিক হাইড্রোকার্বনের সাধারণ সূত্র। তাদের জন্য সম্ভাব্য সকল সূত্রের সেট একটি সমজাতীয় সিরিজ। সিরিজের দুই নিকটতম সদস্যের মধ্যে পার্থক্য হল (-CH2-)।
আলকানেস নামকরণ
স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন সিরিজের প্রথম এবং সহজতম হল মিথেন CH4। এরপর আসে ইথেন C2H6, দুটি কার্বন পরমাণু আছে, প্রোপেন C3H 8, বিউটেন C4H10, এবং সমজাতীয় সিরিজের পঞ্চম সদস্য থেকে, অ্যালকেনগুলি কার্বনের সংখ্যা অনুসারে নামকরণ করা হয়। অণুতে পরমাণু: পেন্টেন, হেক্সেন, হেপটেন, অকটেন, নোনেন, ডেকেন, আনডেকেন, ডোডেকেন, ট্রাইডেকেন এবং আরও অনেক কিছু। যাইহোক, বেশ কয়েকটি কার্বনকে "একযোগে" বলা যেতে পারে যদি তারা একই রৈখিক শৃঙ্খলে থাকে। এবং এটা সবসময় হয় না।
এই ছবিটি বেশ কয়েকটি কাঠামো দেখায় যার আণবিক সূত্রগুলি একই: C8H18। যাইহোক, আমাদের তিনটি ভিন্ন সংযোগ আছে। যেমনঘটনাটি যখন একটি আণবিক সূত্রের জন্য বিভিন্ন কাঠামোগত সূত্র থাকে তাকে বলা হয় আইসোমেরিজম, এবং যৌগগুলিকে বলা হয় আইসোমার। এখানে কার্বন কঙ্কালের একটি আইসোমেরিজম রয়েছে: এর মানে হল যে আইসোমারগুলি অণুর কার্বন-কার্বন বন্ধনের ক্রম অনুসারে আলাদা।
যে সকল আইসোমারের রৈখিক গঠন নেই তাদের শাখাযুক্ত বলা হয়। তাদের নামকরণটি অণুর কার্বন পরমাণুর দীর্ঘতম অবিচ্ছিন্ন শৃঙ্খলের উপর ভিত্তি করে এবং "শাখাগুলি" "প্রধান" শৃঙ্খল থেকে কার্বনের হাইড্রোজেন পরমাণুর একটির বিকল্প হিসাবে বিবেচিত হয়। সুতরাং 2-মিথাইলপ্রোপেন (আইসোবুটেন), 2, 2-ডাইমিথাইলপ্রোপেন (নিওপেনটেন), 2, 2, 4-ট্রাইমিথাইলপেন্টেন পাওয়া যায়। সংখ্যাটি প্রধান শৃঙ্খলের কার্বন নম্বর নির্দেশ করে, তারপরে অভিন্ন প্রতিস্থাপনের সংখ্যা, তারপরে প্রতিস্থাপনকারীর নাম, তারপর প্রধান শৃঙ্খলের নাম।
Alkanes গঠন
কার্বন পরমাণুর চারটি বন্ধনই সমযোজী সিগমা বন্ধন। তাদের প্রতিটি গঠন করতে, কার্বন বাইরের শক্তি স্তরে তার চারটি অরবিটালের একটি ব্যবহার করে - 3s (এক টুকরো), 3p (তিন টুকরা)। এটি প্রত্যাশিত যে যেহেতু বিভিন্ন ধরণের অরবিটাল বন্ধনে জড়িত, তাই ফলস্বরূপ বন্ডগুলি তাদের শক্তি বৈশিষ্ট্যের পরিপ্রেক্ষিতে ভিন্ন হওয়া উচিত। যাইহোক, এটি পরিলক্ষিত হয় না - মিথেন অণুতে, চারটিই একই।
এই ঘটনাটি ব্যাখ্যা করতে হাইব্রিডাইজেশন তত্ত্ব ব্যবহার করা হয়। এটি নিম্নরূপ কাজ করে: এটি অনুমান করা হয় যে একটি সমযোজী বন্ধন, যেমনটি ছিল, দুটি ইলেকট্রন (একটি জোড়ায় প্রতিটি পরমাণু থেকে একটি) আবদ্ধ পরমাণুর মধ্যে ঠিক অবস্থিত। মিথেনে, উদাহরণস্বরূপ, এই ধরনের চারটি বন্ধন আছে, তাই চারটিএকটি অণুর মধ্যে ইলেকট্রন জোড়া একে অপরকে বিকর্ষণ করবে। এই ধ্রুবক ধাক্কা কমানোর জন্য, মিথেনের কেন্দ্রীয় পরমাণু তার চারটি বন্ধনকে সাজিয়ে রাখে যাতে তারা যতটা সম্ভব দূরে থাকে। একই সময়ে, আরও বেশি সুবিধার জন্য, সে, তার সমস্ত অরবিটাল (3s - এক এবং 3p - তিন) মিশ্রিত করে, তারপর চারটি নতুন অভিন্ন sp3-হাইব্রিড অরবিটাল তৈরি করে সেগুলোর মধ্যে থেকে. ফলস্বরূপ, সমযোজী বন্ধনের "প্রান্ত", যার উপরে হাইড্রোজেন পরমাণু অবস্থিত, একটি নিয়মিত টেট্রাহেড্রন গঠন করে, যার মাঝখানে কার্বন থাকে। এই কানের কৌশলটিকে বলা হয় sp3-সংকরকরণ।
অ্যালকেনে সমস্ত কার্বন পরমাণু sp3-সংকরকরণে রয়েছে।
শারীরিক বৈশিষ্ট্য
1 থেকে 4 পর্যন্ত কার্বন পরমাণুর সংখ্যা সহ অ্যালকেনস - গ্যাস, 5 থেকে 17 - তীব্র গন্ধযুক্ত তরল, পেট্রলের গন্ধের মতো, 17-এর উপরে - কঠিন পদার্থ। অ্যালকেনগুলির ফুটন্ত এবং গলনাঙ্কগুলি তাদের মোলার ভর (এবং সেই অনুযায়ী, অণুতে কার্বন পরমাণুর সংখ্যা) বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়। এটা বলার মতো যে একই মোলার ভরে, শাখাযুক্ত অ্যালকেনগুলিতে তাদের শাখাবিহীন আইসোমারগুলির তুলনায় লক্ষণীয়ভাবে কম গলনা এবং স্ফুটনাঙ্ক রয়েছে। এর মানে হল যে তাদের মধ্যে আন্তঃআণবিক বন্ধনগুলি দুর্বল, তাই পদার্থের সামগ্রিক গঠন বাহ্যিক প্রভাবগুলির প্রতি কম প্রতিরোধী (এবং উত্তপ্ত হলে এই বন্ধনগুলি দ্রুত ভেঙে যায়)।
এই ধরনের পার্থক্য থাকা সত্ত্বেও, গড়ে, সমস্ত অ্যালকেন অত্যন্ত অ-মেরু: তারা কার্যত জলে দ্রবীভূত হয় না (এবং জল একটি মেরু দ্রাবক)। কিন্তু নিজেরাঅসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনগুলি যেগুলি স্বাভাবিক অবস্থায় তরল হয় তা সক্রিয়ভাবে অ-মেরু দ্রাবক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এইভাবে n-হেক্সেন, এন-হেপটেন, এন-অকটেন এবং অন্যান্য ব্যবহার করা হয়৷
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
Alkanes নিষ্ক্রিয়: এমনকি অন্যান্য জৈব পদার্থের তুলনায়, তারা বিকারকগুলির একটি অত্যন্ত সীমিত তালিকার সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়। মূলত, এগুলি এমন প্রতিক্রিয়া যা র্যাডিক্যাল মেকানিজম অনুসারে এগিয়ে যায়: ক্লোরিনেশন, ব্রোমিনেশন, নাইট্রেশন, সালফোনেশন ইত্যাদি। মিথেন ক্লোরিনেশন হল চেইন বিক্রিয়ার একটি উৎকৃষ্ট উদাহরণ। এর সারমর্ম নিম্নরূপ।
একটি রাসায়নিক শৃঙ্খল বিক্রিয়া বিভিন্ন ধাপ নিয়ে গঠিত।
- প্রথমে, শৃঙ্খলের জন্ম হয় - প্রথম মুক্ত র্যাডিকেলগুলি উপস্থিত হয় (এই ক্ষেত্রে, এটি ফোটনের ক্রিয়াকলাপে ঘটে);
- পরবর্তী ধাপ হল চেইন উন্নয়ন। এটি চলাকালীন, নতুন পদার্থ তৈরি হয়, যা কিছু মুক্ত র্যাডিক্যাল এবং একটি অণুর মিথস্ক্রিয়া ফলাফল; এটি নতুন মুক্ত র্যাডিকেল প্রকাশ করে, যা অন্য অণুর সাথে প্রতিক্রিয়া করে, এবং তাই;
- যখন দুটি মুক্ত র্যাডিকেল সংঘর্ষে জড়িয়ে পড়ে এবং একটি নতুন পদার্থ তৈরি করে, তখন একটি চেইন বিচ্ছেদ ঘটে - কোন নতুন মুক্ত র্যাডিকেল তৈরি হয় না এবং এই শাখায় প্রতিক্রিয়া ক্ষয় হয়।
এখানে মধ্যবর্তী বিক্রিয়া পণ্য দুটিই হল ক্লোরোমিথেন CH3Cl এবং ডাইক্লোরোমিথেন CH2Cl2, এবং ট্রাইক্লোরোমেথেন (ক্লোরোফর্ম) CHCl3, এবং কার্বন টেট্রাক্লোরাইড CCl4। এর মানে হল যে র্যাডিকেলগুলি যে কাউকে আক্রমণ করতে পারে: উভয়ই মিথেন নিজেই এবংপ্রতিক্রিয়ার মধ্যবর্তী পণ্য, হাইড্রোজেনকে হ্যালোজেন দিয়ে প্রতিস্থাপন করে।
শিল্পের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রতিক্রিয়া হল প্যারাফিনিক হাইড্রোকার্বনের আইসোমারাইজেশন। এটি চলাকালীন, তাদের শাখাযুক্ত আইসোমারগুলি শাখাবিহীন অ্যালকেন থেকে প্রাপ্ত হয়। এটি যৌগটির তথাকথিত বিস্ফোরণ প্রতিরোধের বৃদ্ধি করে - স্বয়ংচালিত জ্বালানীর অন্যতম বৈশিষ্ট্য। প্রতিক্রিয়াটি অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড অনুঘটক AlCl3 300oC.
এর কাছাকাছি তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হয়।
অ্যালকেনসের দহন
প্রাথমিক বিদ্যালয় থেকে, অনেকেই জানেন যে যে কোনও জৈব যৌগ পুড়ে জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড তৈরি করে। অ্যালকেনও এর ব্যতিক্রম নয়; যাইহোক, এই ক্ষেত্রে, অন্য কিছু অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ। প্যারাফিনিক হাইড্রোকার্বনের বৈশিষ্ট্য, বিশেষ করে বায়বীয় হাইড্রোকার্বন, দহনের সময় প্রচুর পরিমাণে তাপ নির্গত হয়। তাই প্রায় সব প্রধান জ্বালানি প্যারাফিন থেকে উত্পাদিত হয়।
হাইড্রোকার্বন ভিত্তিক খনিজ
এগুলি প্রাচীন জীবের দেহাবশেষ যা অক্সিজেন ছাড়াই রাসায়নিক পরিবর্তনের দীর্ঘ পথ অতিক্রম করেছে। প্রাকৃতিক গ্যাস গড়ে 95% মিথেন। বাকিটা হল ইথেন, প্রোপেন, বিউটেন এবং ছোটখাটো অমেধ্য।
তেল সহ, সবকিছুই অনেক বেশি আকর্ষণীয়। এটি হাইড্রোকার্বনের সবচেয়ে বৈচিত্র্যময় শ্রেণীর একটি সম্পূর্ণ গুচ্ছ। কিন্তু মূল অংশটি অ্যালকেন, সাইক্লোয়ালকেন এবং সুগন্ধযুক্ত যৌগ দ্বারা দখল করা হয়। তেলের প্যারাফিন হাইড্রোকার্বনগুলি অণুতে কার্বন পরমাণুর সংখ্যা অনুসারে ভগ্নাংশে বিভক্ত (যার মধ্যে অসম্পৃক্ত প্রতিবেশী রয়েছে):
- পেট্রল (5-7С);
- পেট্রল (5-11 C);
- ন্যাফথা (৮-১৪ সেঃ);
- কেরোসিন (12-18 C);
- গ্যাস তেল (16-25 সেঃ);
- তেল - জ্বালানী তেল, সৌর তেল, লুব্রিকেন্ট এবং অন্যান্য (20-70 C)।
দলের মতে, অপরিশোধিত তেল বিভিন্ন ধরণের জ্বালানীতে যায়। এই কারণে, জ্বালানির প্রকারগুলি (পেট্রোল, লিগ্রোইন - ট্র্যাক্টর জ্বালানী, কেরোসিন - জেট ফুয়েল, ডিজেল জ্বালানী) প্যারাফিনিক হাইড্রোকার্বনের ভগ্নাংশের শ্রেণীবিভাগের সাথে মিলে যায়৷
