অ্যালকেনের সংজ্ঞা দিয়ে শুরু করা উপযোগী হবে। এগুলি হল স্যাচুরেটেড বা স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন, প্যারাফিন। আপনি আরও বলতে পারেন যে এগুলি কার্বন যার মধ্যে সি পরমাণুর সংযোগ সরল বন্ধনের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়। সাধারণ সূত্র হল: CnH₂n+ 2.
এটা জানা যায় যে অন্যান্য শ্রেণীর সাথে তুলনা করলে তাদের অণুতে H এবং C পরমাণুর সংখ্যার অনুপাত সর্বাধিক। এই কারণে যে সমস্ত ভ্যালেন্সগুলি C বা H দ্বারা দখল করা হয়েছে, অ্যালকেনগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি যথেষ্ট স্পষ্টভাবে প্রকাশ করা যায় না, তাই, তাদের দ্বিতীয় নামটি হল সম্পৃক্ত বা সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন।
এছাড়াও একটি পুরানো নাম রয়েছে যা তাদের আপেক্ষিক রাসায়নিক জড়তাকে সর্বোত্তমভাবে প্রতিফলিত করে - প্যারাফিনস, যার অর্থ অনুবাদে "কোনও সম্পর্ক নেই"।
সুতরাং, আমাদের আজকের কথোপকথনের বিষয়: "অ্যালকেনস: সমজাতীয় সিরিজ, নামকরণ, গঠন, আইসোমেরিজম।" তাদের শারীরিক বৈশিষ্ট্য সম্পর্কিত ডেটাও উপস্থাপন করা হবে৷
Alkanes: গঠন, নামকরণ
এগুলির মধ্যে, সি পরমাণুগুলি sp3-সংকরকরণের মতো অবস্থায় রয়েছে। সংক্রান্তএকটি অ্যালকেন অণুকে C টেট্রাহেড্রাল কাঠামোর একটি সেট হিসাবে প্রদর্শন করা যেতে পারে যা কেবল একে অপরের সাথেই নয়, H.
এর সাথেও যুক্ত।
C এবং H পরমাণুর মধ্যে শক্তিশালী, খুব কম-পোলারিটি s-বন্ড রয়েছে। অন্যদিকে, পরমাণুগুলি সর্বদা সরল বন্ধনের চারপাশে ঘোরে, এই কারণেই অ্যালকেন অণুগুলি বিভিন্ন রূপ ধারণ করে, এবং বন্ধনের দৈর্ঘ্য এবং তাদের মধ্যে কোণটি ধ্রুবক মান। σ-বন্ডের চারপাশে অণুর ঘূর্ণনের কারণে যে ফর্মগুলি একে অপরের মধ্যে রূপান্তরিত হয় তাকে এর গঠন বলা হয়।
বিবেচনাধীন অণু থেকে H পরমাণুকে বিচ্ছিন্ন করার প্রক্রিয়ায়, 1-ভ্যালেন্ট কণা তৈরি হয়, যাকে হাইড্রোকার্বন র্যাডিকাল বলে। এগুলি কেবল জৈব পদার্থই নয়, অজৈব পদার্থের যৌগগুলির ফলস্বরূপও উপস্থিত হয়। আপনি যদি একটি স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন অণু থেকে 2টি হাইড্রোজেন পরমাণু বিয়োগ করেন, তাহলে আপনি 2-ভ্যালেন্ট র্যাডিকেল পাবেন৷
এইভাবে, অ্যালকেনগুলির নামকরণ হতে পারে:
- রেডিয়াল (পুরানো সংস্করণ);
- বিকল্প (আন্তর্জাতিক, পদ্ধতিগত)। এটি IUPAC দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল৷
রেডিয়াল নামকরণের বৈশিষ্ট্য
প্রথম ক্ষেত্রে, অ্যালকেনসের নামকরণ নিম্নলিখিত দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:
- মিথেনের ডেরিভেটিভ হিসাবে হাইড্রোকার্বনকে বিবেচনা করা, যেখানে 1 বা তার বেশি H পরমাণু র্যাডিকেল দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।
- খুব জটিল সংযোগের ক্ষেত্রে উচ্চ মাত্রার সুবিধা।
প্রতিস্থাপন নামকরণের বৈশিষ্ট্য
অ্যালকেনসের বিকল্প নামকরণ রয়েছেনিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য:
- নামের ভিত্তি হল 1টি কার্বন চেইন, বাকি আণবিক টুকরোগুলিকে প্রতিস্থাপন হিসাবে বিবেচনা করা হয়৷
- যদি বেশ কয়েকটি অভিন্ন র্যাডিকেল থাকে তবে তাদের নামের আগে একটি সংখ্যা নির্দেশিত হয় (কঠোরভাবে শব্দে), এবং র্যাডিকাল সংখ্যাগুলি কমা দ্বারা পৃথক করা হয়।
রসায়ন: অ্যালকেন নামকরণ
সুবিধার জন্য, তথ্যটি একটি টেবিল আকারে উপস্থাপন করা হয়েছে।
| পদার্থের নাম | মৌলিক নাম (মূল) | আণবিক সূত্র | কার্বনের বিকল্পের নাম | কার্বন প্রতিস্থাপন সূত্র |
| মিথেন | মেট- | CH₄ | মিথাইল | CH₃ |
| ইথান | T- | C₂H₆ | ইথাইল | C₂H₅ |
| প্রোপেন | প্রোপ- | C₃H₈ | ড্রিল | C₃H₇ |
| ভুটান | কিন্তু- | C₄H₁₀ | Butyl | C₄H₉ |
| পেন্টেন | পেন্ট- | C₅H₁₂ | পেন্টাইল | C₅H₁₁ |
| হেক্সেন | হেক্স- | C₆H₁₄ | Gexyl | C₆H₁₃ |
| হেপটেন | হেপ্ট- | C₇H₁₆ | হেপ্টাইল | C₇H₁₅ |
| অক্টেন | অক্টোবর- | C₈H₁₈ | অক্টাইল | C₈H₁₇ |
| Nonan | অ- | C₉H₂₀ | অনিল | C₉H₁₉ |
| ডিন | ডিসেম্বর- | C₁₀H₂₂ | ডেসিল | C₁₀H₂₁ |
অ্যালকেনগুলির উপরোক্ত নামকরণে এমন নাম অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যা ঐতিহাসিকভাবে বিকশিত হয়েছে (স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বনের সিরিজের প্রথম 4 সদস্য)।
5 বা ততোধিক C পরমাণু সহ উন্মোচিত অ্যালকেনগুলির নামগুলি গ্রীক সংখ্যা থেকে নেওয়া হয়েছে যা C পরমাণুর প্রদত্ত সংখ্যাকে প্রতিফলিত করে। সুতরাং, প্রত্যয়টি ইঙ্গিত করে যে পদার্থটি স্যাচুরেটেড যৌগগুলির একটি সিরিজ থেকে এসেছে।
আলোকিত অ্যালকেনগুলির নামকরণ করার সময়, যেটিতে সর্বাধিক সংখ্যক C পরমাণু রয়েছে তাকে প্রধান চেইন হিসাবে বেছে নেওয়া হয়৷ এটিকে সংখ্যাযুক্ত করা হয় যাতে প্রতিস্থাপকগুলি ক্ষুদ্রতম সংখ্যার সাথে থাকে৷ একই দৈর্ঘ্যের দুই বা ততোধিক চেইনের ক্ষেত্রে, প্রধান শৃঙ্খলটি এমন একটি যা সর্বাধিক সংখ্যক বিকল্প ধারণ করে।
অ্যালকেনস আইসোমেরিজম
মিথেন CH₄ তাদের সিরিজের হাইড্রোকার্বন-পূর্বপুরুষ হিসেবে কাজ করে। মিথেন সিরিজের প্রতিটি পরবর্তী প্রতিনিধির সাথে, মিথিলিন গ্রুপে আগেরটির থেকে একটি পার্থক্য রয়েছে - CH₂। এই প্যাটার্নঅ্যালকেন সিরিজ জুড়ে সনাক্ত করা যায়৷
জার্মান বিজ্ঞানী শিয়েল এই সিরিজটিকে সমতাত্ত্বিক বলার প্রস্তাব দিয়েছেন। গ্রীক থেকে অনুবাদের অর্থ "সদৃশ, অনুরূপ।"
এইভাবে, একটি সমজাতীয় সিরিজ হল সম্পর্কিত জৈব যৌগের একটি সেট যার গঠন একই ধরণের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য সহ। হোমোলগ একটি প্রদত্ত সিরিজের সদস্য। সমজাতীয় পার্থক্য হল মিথিলিন গ্রুপ যার দ্বারা 2টি সংলগ্ন হোমোলগ পৃথক হয়।
যেমন আগে উল্লেখ করা হয়েছে, যেকোনো স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বনের গঠন সাধারণ সূত্র CnH₂n + 2 ব্যবহার করে প্রকাশ করা যেতে পারে। সুতরাং, মিথেনের পরে সমজাতীয় সিরিজের পরবর্তী সদস্য হল ইথেন - C₂H₆। মিথেন থেকে এর গঠন নির্ণয় করতে, 1 H পরমাণুকে CH₃ দিয়ে প্রতিস্থাপন করতে হবে (নীচের চিত্র)।
প্রতিটি ধারাবাহিক হোমোলগের গঠন একইভাবে আগেরটি থেকে নেওয়া যেতে পারে। ফলস্বরূপ, ইথেন থেকে প্রোপেন তৈরি হয় - C₃H₈।
আইসোমার কি?
এগুলি এমন পদার্থ যা অভিন্ন গুণগত এবং পরিমাণগত আণবিক গঠন (অভিন্ন আণবিক সূত্র), কিন্তু ভিন্ন রাসায়নিক গঠন এবং বিভিন্ন রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
উপরের হাইড্রোকার্বনগুলি স্ফুটনাঙ্কের মতো প্যারামিটারে পৃথক: -0.5° - বিউটেন, -10° - আইসোবুটেন। এই ধরনের আইসোমেরিজমকে কার্বন কঙ্কাল আইসোমেরিজম বলা হয়, এটি কাঠামোগত প্রকারের অন্তর্গত।
কার্বন পরমাণুর সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে কাঠামোগত আইসোমারের সংখ্যা দ্রুত বৃদ্ধি পায়। এইভাবে, C₁₀H₂₂ 75 টি আইসোমারের সাথে মিল থাকবে (সহ নয়স্থানিক), এবং C₁₅H₃₂ এর জন্য 4347 isomers ইতিমধ্যে পরিচিত, C₂₀H₄₂ - 366 319.
সুতরাং, এটি ইতিমধ্যেই স্পষ্ট হয়ে গেছে যে অ্যালকেনস, হোমোলগাস সিরিজ, আইসোমেরিজম, নামকরণ কী। এখন সময় এসেছে IUPAC নামকরণ কনভেনশনে যাওয়ার।
IUPAC নামকরণ: নামকরণের নিয়ম
প্রথমত, হাইড্রোকার্বন গঠনে কার্বন চেইনটি খুঁজে বের করা প্রয়োজন যা দীর্ঘতম এবং এতে সর্বাধিক সংখ্যক বিকল্প রয়েছে। তারপরে আপনাকে চেইনের C পরমাণুগুলিকে সংখ্যা করতে হবে, যে প্রান্ত থেকে প্রতিস্থাপকটি সবচেয়ে কাছে থাকে।
দ্বিতীয়ত, বেস হল একটি সরল চেইন সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনের নাম, যা C পরমাণুর সংখ্যা দ্বারা সবচেয়ে প্রধান শৃঙ্খলের সাথে মিলে যায়।
তৃতীয়ত, বেসের পূর্বে যে স্থানগুলির কাছাকাছি স্থানান্তরকারীরা অবস্থিত তাদের সংখ্যা নির্দেশ করা প্রয়োজন৷ তারা একটি হাইফেন সহ বিকল্পের নাম অনুসরণ করে৷
চতুর্থ, যদি বিভিন্ন C পরমাণুতে অভিন্ন প্রতিস্থাপক থাকে, তাহলে লোকেন্টগুলিকে একত্রিত করা হয় এবং নামের আগে একটি গুণিত উপসর্গ উপস্থিত হয়: di - দুটি অভিন্ন প্রতিস্থাপনের জন্য, তিন - তিনের জন্য, টেট্রা - চার, পেন্টা - এর জন্য পাঁচ এবং ইত্যাদি সংখ্যাগুলিকে একটি কমা দ্বারা এবং শব্দগুলি থেকে একটি হাইফেন দ্বারা একে অপরের থেকে পৃথক করা আবশ্যক৷
যদি একই C পরমাণুতে একবারে দুটি প্রতিস্থাপক থাকে, তাহলে লোক্যান্টটিও দুবার লেখা হয়।
এই নিয়ম অনুসারে, অ্যালকেনসের আন্তর্জাতিক নামকরণ গঠিত হয়।
নিউম্যানের অনুমান
এই আমেরিকান বিজ্ঞানীকনফর্মেশনের গ্রাফিকাল প্রদর্শনের জন্য প্রস্তাবিত বিশেষ প্রক্ষেপণ সূত্র - নিউম্যান প্রজেকশন। এগুলি A এবং B ফর্মের সাথে মিলে যায় এবং নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে৷
প্রথম ক্ষেত্রে, এটি একটি A-শিল্ডেড কনফর্মেশন, এবং দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, এটি B-ইনহিবিটেড। A অবস্থানে, H পরমাণুগুলি একে অপরের থেকে সর্বনিম্ন দূরত্বে অবস্থিত। এই ফর্মটি শক্তির বৃহত্তম মানের সাথে মিলে যায়, কারণ তাদের মধ্যে বিকর্ষণ সবচেয়ে বড়। এটি একটি এনার্জেটিকভাবে প্রতিকূল অবস্থা, যার ফলস্বরূপ অণুটি এটিকে ছেড়ে আরও স্থিতিশীল অবস্থান B-এ চলে যাওয়ার প্রবণতা রাখে। এখানে, H পরমাণুগুলি যতটা সম্ভব দূরে। সুতরাং, এই অবস্থানগুলির মধ্যে শক্তির পার্থক্য হল 12 kJ/mol, যার কারণে ইথেন অণুতে অক্ষের চারপাশে মুক্ত ঘূর্ণন, যা মিথাইল গ্রুপগুলিকে সংযুক্ত করে, অসম। একটি শক্তিশালীভাবে অনুকূল অবস্থানে আসার পরে, অণু সেখানে স্থির থাকে, অন্য কথায়, "ধীর হয়ে যায়"। এজন্য একে বলা হয় নিষেধ। ফলাফল - ইথেনের 10 হাজার অণু ঘরের তাপমাত্রায় কনফর্মেশনে বাধাগ্রস্ত হয়। শুধুমাত্র একটির আলাদা আকৃতি আছে - অস্পষ্ট৷
স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন প্রাপ্তি
এটি ইতিমধ্যে নিবন্ধ থেকে জানা গেছে যে এগুলি অ্যালকেন (তাদের গঠন, নামকরণ আগে বিশদে বর্ণিত হয়েছে)। এগুলি কীভাবে পাওয়া যায় তা বিবেচনা করা কার্যকর হবে। এগুলি তেল, প্রাকৃতিক গ্যাস, যুক্ত গ্যাস এবং কয়লার মতো প্রাকৃতিক উত্স থেকে নির্গত হয়। সিন্থেটিক পদ্ধতিও ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, H₂ 2H₂:
- অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনের হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়া:CnH₂n (alkenes)→ CnH₂n+2 (alkanes)← CnH₂n-2 (alkynes)।
- মনোক্সাইড সি এবং এইচ এর মিশ্রণ থেকে - সংশ্লেষণ গ্যাস: nCO+(2n+1)H₂→ CnH₂n+2+nH₂O.
- কারবক্সিলিক অ্যাসিড (তাদের লবণ) থেকে: অ্যানোডে ইলেক্ট্রোলাইসিস, ক্যাথোডে:
- কোলবে ইলেক্ট্রোলাইসিস: 2RCOONa+2H₂O→R-R+2CO₂+H₂+2NaOH;
- ডুমাস বিক্রিয়া (ক্ষারীয় খাদ): CH₃COONa+NaOH (t)→CH₄+Na₂CO₃.
- তেল ফাটল: CnH₂n+2 (450-700°)→ CmH₂m+2+ Cn-mH₂(n-m)।
- জ্বালানির গ্যাসীকরণ (কঠিন): C+2H₂→CH₄.
- জটিল অ্যালকেন (হ্যালোজেন ডেরিভেটিভস) এর সংশ্লেষণ যাতে কম C পরমাণু থাকে: 2CH₃Cl (ক্লোরোমেথেন) +2Na →CH₃- CH₃ (ইথেন) +2NaCl.
- মিথানাইডের পানির পচন (ধাতু কার্বাইড): Al₄C₃+12H₂O→4Al(OH₃)↓+3CH₄↑.
স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বনের ভৌত বৈশিষ্ট্য
সুবিধার জন্য, ডেটা একটি টেবিলে গোষ্ঠীবদ্ধ করা হয়েছে৷
| সূত্র | অ্যালকেন |
°С এ গলনাঙ্ক |
°С স্ফুটনাঙ্ক |
ঘনত্ব, g/ml |
| CH₄ | মিথেন | -183 | -162 | 0, 415 at t=-165°С |
| C₂H₆ | ইথান | -183 | -88 | 0, 561 at t=-100°C |
| C₃H₈ | প্রোপেন | -188 | -42 | 0, 583 at t=-45°C |
| n-C₄H₁₀ | n-ভুটান | -139 | -0, 5 |
0, t=0°C এ 579 |
| 2-মিথাইলপ্রোপেন | - 160 | - 12 | 0, 557 at t=-25°C | |
| 2, 2-ডাইমিথাইল প্রোপেন | - 16 | 9, 5 | 0, 613 | |
| n-C₅H₁₂ | n-পেন্টেন | -130 | 36 | 0, 626 |
| 2-মিথাইলবুটেন | - 160 | ২৮ | 0, 620 | |
| n-C₆H₁₄ | n-হেক্সেন | - 95 | 69 | 0, 660 |
| 2-মিথিলপেন্টেন | - 153 | 62 | 0, 683 | |
| n-C₇H₁₆ | n-হেপটেন | - 91 | 98 | 0, 683 |
| n-C₈H₁₈ | n-অক্টেন | - 57 | 126 | 0, 702 |
| 2, 2, 3, 3-টেট্রা-মিথাইলবুটেন | - 100 | 106 | 0, 656 | |
| 2, 2, 4-ট্রাইমিথাইল-পেন্টেন | - 107 | 99 | 0, 692 | |
| n-C₉H₂₀ | n-Nonan | - 53 | 151 | 0, 718 |
| n-C₁₀H₂₂ | এন-ডিন | - 30 | 174 | 0, 730 |
| n-C₁₁H₂₄ | n-অনুকূল | - ২৬ | 196 | 0, 740 |
| n-C₁₂H₂₆ | n-ডোডেকেন | - 10 | ২১৬ | 0, 748 |
| n-C₁₃H₂₈ | n-Tridecane | - 5 | 235 | 0, 756 |
| n-C₁₄H₃₀ | n-টেট্রাডেকেন | 6 | 254 | 0, 762 |
| n-C₁₅H₃₂ | n-পেন্টাডেকেন | 10 | 271 | 0, 768 |
| H-C₁₆H₃₄ | n-হেক্সাডেকেন | 18 | ২৮৭ | 0, 776 |
| n-C₂₀H₄₂ | n-ইকোসান | 37 | 343 | 0, 788 |
| n-C₃₀H₆₂ | n-Triacontan | 66 |
235 এ 1 mmHg st |
0, 779 |
| n-C₄₀H₈₂ | n-টেট্রাকন্টান | 81 |
260 এ 3 mmHg st. |
|
| n-C₅₀H₁₀₂ | n-পেন্টাকন্টান | 92 |
420 এ 15 mmHg st. |
|
| n-C₆₀H₁₂₂ | n-হেক্সাকন্টেন | 99 | ||
| n-C₇₀H₁₄₂ | n-হেপ্টাকন্টেন | 105 | ||
| n-C₁₀₀H₂₀₂ | n-হেক্টেন | 115 |
উপসংহার
নিবন্ধটি অ্যালকেনস (গঠন, নামকরণ, আইসোমেরিজম, সমজাতীয় সিরিজ, ইত্যাদি) মত একটি ধারণাকে বিবেচনা করেছে। রেডিয়াল এবং প্রতিস্থাপন নামকরণের বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে কিছুটা বলা হয়েছে। অ্যালকেন পাওয়ার পদ্ধতি বর্ণনা করা হয়েছে।
এছাড়া, অ্যালকেনসের পুরো নামকরণ নিবন্ধে বিশদভাবে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে (পরীক্ষাটি প্রাপ্ত তথ্যকে একীভূত করতে সাহায্য করতে পারে)।
