آلکان‌ها - شیمی یازدهم - خلاصه نکات - نوید آرمات

سلام دوستان عزیز 

در این مطلب میخواهیم نکته ها و حفظیات صفحات 33 تا 39 شیمی یازدهم مبحث آلکان ها مطابق با بودجه بندی آزمون 24 دی که برای پاسخگویی به سوالات آزمون باید به آن‌ها مسلط باشید، بپردازیم.

برای ارتباط بیشتر با برترها و رزرو پشتیبان ویژه، پیج کانون برترها را دنبال کنید، همچنین میتونید با شماره ۰۲۱۸۴۵۱ داخلی ۳۱۲۳ تماس بگیرید.

بودجه بندی فصل اول در کنکور سال های اخیر

آلکان ها

آلکان ها دسته ای از هیدروکربن ها هستند ک در آن ها هر اتم کربن با چهار پیوند یگانه به اتم های اطراف متصل شده است. فرمول عمومی آنها به صورت CnH2n+2  می باشد و جرم مولی آن ها از رابطه 14n+2  به دست می آید. 

آلکان ها به دلیل داشتن پیوند های یگانه، تمایلی به انجام واکنش ندارند و سیر شده هستند و گشتاور دو قطبی آن ها حدود صفر است. 

آلکان ها هیدورکربن هایی هستند که به دلیل داشتن پیوند های یگانه، تمایلی به انجام واکنش ندارند و سیر شده می باشند. به همین دلیل میزان سمی بودن آن ها کمتر شده و استنشاق آن ها بر شش ها و بدن تاثیر چندانی ندارد و فقط سبب کاهش مقدار اکسیژن در هوای دم می شوند. از این رو هیچ گاه برای برداشتن بنزین از مکیدن شلنگ استفاده نکنید؛ چون بخار های بنزین وارد شش ها شده و از انتقال گاز های تنفسی در شش ها جلوگیری می کند و نفس کشیدن دشوار می شود.

تجربه نشان می دهد که گشتاوردوقطبی آلکان ها حدود صفر است. بنابراین ناقطبی بوده و در آب نامحلول اند. 

این ویژگی باعث می شود از آن ها برای حفاظت از فلزها استفاده شود. به این ترتیب که فلزها را در آلکان های مایع قرار می دهند و یا سطح فلزها را با آلکان ها، اندود می کنند تا از خوردگی فلز جلوگیری شود.  

نقطه جوش: به طور کلی با افزایش تعداد اتم های کربن و افزایش جرم مولی آن ها نیروی بین مولکولی که از نوع وان دروالسی است، قوی تر شده و نقطه جوش افزایش می یابد.

فرار بودن: به طور کلی هر چه نقطه جوش پایین تر باشد میزان فرار بودن آلکان ها نیز بیشتر است. بنابراین هر چه تعداد اتم های کربن کمتر باشد(جرم مولی کمتر)، فرار بودن آلکان بیشتراست.

گران روی: به طور کلی هر چه تعداد اتم های کربن در آلکان ها بیشتر باشد، گران روی آلکان نیز بیشتراست.

آلکان ها با توجه به نحوه قرار گرفتن اتم های کربن موجود در آن ها به دو دسته زیر تقسیم می شوند:

1- آلکان ها راست زنجیر: در این نوع آلکان ها، هر اتم کربن به یک یا دو اتم کربن دیگر متصل شده است.

2- آلکان های شاخه دار: در این آلکان ها، برخی کربن ها به سه یا چهار اتم کربن دیگر متصل اند.

نام همهء آلکان ها به پسوند «ان» ختم می شود:

همانطور که می دانید، نام گذاری آلکان های راست زنجیر دارای 1 تا 4 اتم کربن، یعنی متان، اتان، پروپان و بوتان، هیچ ربطی به عددهای یونانی (مونو، دی، تری، تترا) ندارد و نام این آلکان ها را با توجه به تایخچهء کشف آن ها انتخاب شده است. بر اساس قانون آیوپاک، برای نام گذاری آلکان های راست زنجیر ( از 5 کربن به بالا) کافی است شمارهء اتم های کربن را با پیشوند معادل بیان کرده و پسوند «ان» را اضافه کنیم.

آلکیل ها: اگر یک اتم H از فرمول آلکان ها کم کنیم گروهی جدیدی به نام  آلکیل ها با فرمولCnH2n+1  به دست می آید. مانند متیل (CH3) و اتیل (C2H5)

توجه: برای رسم ساختار آلکان های راست زنجیر مانند هگزان (C6H6) می توان به تعداد اتم های کربن موجود در فرمول، اتم های C را با پیوند یگانه به هم وصل کرد و تا رسیدن به 4 پیوند برای هر اتم کربن، به آن ها اتم های هیدروژن متصل کرد. به طور مثال در این جا خواهیم داشت:

 در دو سر زنجیر آلکان های راست زنجیر، 2 گروه CH3، وجود دارد و در وسط زنجیر فقط CH2 داریم؛ بنابراین می توان ساختار هگزان را به یکی از 3 حالت زیر نیز نشان داد:

یکی دیگر از روش های نمایش هیدروکربن ها، روش «پیوند – خط» است. در این روش، پیوند های کربن – کربن را با خط نشان می دهند، اما اتم های هیدروژن نشان داده نمی شوند.

از آنجا که هر اتم کربن، چهار الکترون و هر اتم هیدروژن، یک لکترون به اشتراک میگذارد و از طرفی هر پیوند اشتراکی شامل 2 الکترون است، تعداد پیوندهای اشتراکی در هیدروکربن ها از رابطهء زیر به دست می آید:

در ضمن شمار پیوندهای «C-H» در هیدروکربن ها برابر با شمار اتم های هیدروژن آن ها است.

مثال: تعداد پیوندهای اشتراکی در یک آلکان n کربنی (CnH2n+2) برابر (3n+1) است.

•در هر آلکان با n کربن، (n-1) پیوند کربن – کربن (C-C) و (2n+2) پیوند کربن – هیدروژن (C-H) وجود دارد. بنابراین برای رسم ساختار پیوند – خط یک آلکان با n اتم کربن، به (n-1) خط نیاز است.

قواعد نام گذاری آلکان های راست زنجیر:

1- زنجیری که بیش ترین تعداد کربن پشت سر هم را دارد به عنوان زنجیر اصلی انتخاب می کنیم.

2- اگر در مورد یک ترکیب، بتوان دو زنجیر اصلی با تعداد کربن برابر انتخاب کرد، زنجیری را به عنوان زنجیر اصلی انتخاب کنید که تعداد شاخه های فرعی آن بیشتر است.

3- زنجیر اصلی را از سمتی نام گذاری میکنیم که زودتر به شاخه فرعی برسیم.

4- اگر فاصله نخستین شاخه های فرعی در دو سر زنجیر اصلی یکسان باشد، شماره گذاری را از طرفی شروع می کنیم که زودتر به دومین شاخه فرعی برسیم.

5- اگر روی شاخه اصلی چند شاخه فرعی مشابه باشد. ابتدا شماره کربن های دارای شاخه، سپس تعداد شاخه های فرعی را با اعداد یونانی(دی، تری، تترا، پنتا ...) بیان و در آخر نام شاخه فرعی را می نویسیم.

6- در نام گذاری ابتدا نام شاخه فرعی را می آوریم که اولین حرف آن در زبان انگلیسی مقدم تر باشد. به عنوان مثال اتیل زودتر از متیل می آید.

7- اگر شاخه فرعی به جای گروه های آلکیل، هالوژن باشد، نام آن با پسوند (و) می آید؛ به عنوان مثال: Cl کلرو یا Br برمو

8- در انتخاب زنجیر اصلی دقت کنیم که گروه اتیل نمی تواند در جایگاه دوم قرار بگیرد.

مثال:

تست 1:

اگر نسبت شمار اتم های هیدروژن به کربن در آلکانی راست زنجیر برابر 2.4 باشد، چند مورد از مطالب زیر دربارهء آن درست است؟ (C=12 , H=1 : g.mol-1) 

•این آلکان در دمای اتاق به حالت گازی است.          

•نقطهء جوش آن از نقطهء جوش بوتان کم تر است.

•تفاوت جرم مولی آن با جرم مولی ساده ترین آلکان برابر 42 گرم است. 

•شمار اتم های هیدروژن در آن دو برابر شمار اتم های هیدروژن در اتان است.

1) 4                    2) 3                        3) 2                       4) 1

تست 2:

دوستان عزیز می توانید برای دسترسی به نسخه کامل خلاصه نکات به همراه پاسخ فایل، پی دی اف زیر را دانلود کنید!

فراموش نکنید اگر سوالی در رابطه با این مبحث داشتید می توانید به راحتی در کامنت ها سوال خود را برای ما بنویسید.

برای ارتباط با رتبه برترها صفحه اینستاگرام زیر رو دنبال کنید.

با آرزوی موفقیت و کامیابی