एलिफैटिक यौगिक: परिभाषा और उदाहरण

एलिफैटिक यौगिक हाइड्रोकार्बन द्वारा गठित कार्बनिक यौगिकों का एक परिवार है, दोनों चक्रीय और खुली श्रृंखला, जिनकी संरचना में सुगंधित छल्ले नहीं होते हैं। इसलिए वे हाइड्रोकार्बन के दो वर्गों में से एक का प्रतिनिधित्व करते हैं, दूसरा सुगंधित हाइड्रोकार्बन का परिवार है।

एलिफैटिक यौगिक कई यौगिकों से बने होते हैं जो कच्चे तेल या पेट्रोलियम में मौजूद होते हैं। इसमें अल्केन्स, साइक्लोअल्केन्स, अल्केन्स, डायनेस, पॉलीनेस, अल्केन्स, डायनेस और बहुत कुछ शामिल हैं। उनमें कुछ सबसे महत्वपूर्ण प्लास्टिक पॉलिमर भी शामिल हैं, जैसे पॉलीथीन, पॉलीप्रोपाइलीन और अन्य।

स्निग्ध शब्द ग्रीक शब्द एलीफर से आया है, जिसका अर्थ है वसा, इस तथ्य की ओर इशारा करते हुए कि कई स्निग्ध यौगिक तरल खनिज तेल हैं या विभिन्न उपयोगों के साथ वसायुक्त ठोस बनाते हैं।

एलिफैटिक यौगिकों की सामान्य विशेषताएं

उपस्थिति में, सभी स्निग्ध यौगिक या तो रंगहीन गैसें या तरल होते हैं, या वे अपारदर्शी सफेद ठोस बनाते हैं। बाद के मामले में, कुछ ठोस पदार्थ जैसे उच्च आणविक भार पैराफिन आमतौर पर समय के साथ पीले रंग का हो जाते हैं। हालाँकि, यह रंग स्वयं एलिफैटिक यौगिक के कारण नहीं है, बल्कि हवा में ऑक्सीजन के साथ ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के उत्पाद या सूर्य के प्रकाश से यूवी किरणों द्वारा अपघटन के उत्पाद के कारण है।

इन विशेषताओं के अलावा, स्निग्ध यौगिकों में निम्नलिखित गुण होते हैं:

भौतिक गुण

इनका गलनांक और क्वथनांक कम होता है

एलिफैटिक यौगिकों के अणुओं के बीच अंतराआणविक बल या संसंजक बल बहुत कमजोर होते हैं, इसलिए उनके अणुओं को एक दूसरे से अलग करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। इसे ध्यान में रखते हुए, इन यौगिकों में आमतौर पर काफी कम गलनांक और क्वथनांक होते हैं। एकमात्र अपवाद उच्च आणविक भार स्निग्ध हाइड्रोकार्बन है, लेकिन इन मामलों में भी गलनांक आमतौर पर बहुत अधिक नहीं होते हैं।

वे ठोस, तरल और गैसीय अवस्था में मौजूद हो सकते हैं।

कम गलनांक और क्वथनांक होने के कारण, इनमें से कई यौगिक सामान्य वायुमंडलीय तापमान और दबाव पर गैस होते हैं। मीथेन, ईथेन, एथिलीन और एसिटिलीन जैसे यौगिक गैसीय एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन के कुछ उदाहरण हैं, और भी बहुत कुछ हैं।

दूसरी ओर, हेक्सेन, हेप्टेन और साइक्लोहेक्सेन जैसे यौगिक सभी कमरे के तापमान पर तरल होते हैं, जबकि ऑक्टाडेकेन के अल्केन्स में 25 डिग्री सेल्सियस से अधिक का गलनांक होता है, जो उन्हें कमरे के तापमान पर ठोस बनाता है।

वे आमतौर पर अनाकार ठोस बनाते हैं।

लंबी-श्रृंखला स्निग्ध हाइड्रोकार्बन में क्रिस्टलीय संरचनाओं की आवधिक नियमितता के बिना अव्यवस्थित संरचनाओं के रूप में जमने की प्रवृत्ति होती है। इस कारण से, अच्छी तरह से परिभाषित आकृतियों के साथ मुखरित क्रिस्टल बनाने के बजाय, वे दृश्य प्रकाश के लिए अपारदर्शी ठोस पदार्थ बनाते हैं।

वे पानी में अघुलनशील हैं, लेकिन अधिकांश कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील हैं।

एलिफैटिक यौगिक गैर-ध्रुवीय होते हैं, इसलिए वे किसी भी ध्रुवीय विलायक जैसे पानी या अल्कोहल में घुलनशील नहीं होते हैं। इसके बजाय, वे कार्बनिक सॉल्वैंट्स जैसे साइक्लोहेक्सेन, बेंजीन, पेट्रोलियम ईथर आदि में बहुत घुलनशील होते हैं।

रासायनिक गुण

वे गैर-ध्रुवीय यौगिक हैं

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, स्निग्ध यौगिक अध्रुवीय यौगिक होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे तत्व जो उन्हें बनाते हैं, कार्बन और हाइड्रोजन, समान इलेक्ट्रोनगेटिविटी (क्रमशः 2.55 और 2.2) हैं। यह CH बंधों को अध्रुवीय सहसंयोजक बंध बनाता है। इसके अलावा, कार्बन परमाणुओं के बीच बनने वाले अन्य बंधन पूरी तरह से गैर-ध्रुवीय (शुद्ध सहसंयोजक बंधन) होते हैं क्योंकि दोनों परमाणु समान होते हैं।

अंत में, कार्बन और हाइड्रोजन की इलेक्ट्रोनगेटिविटीज के बीच छोटे अंतर के परिणामस्वरूप अणु के एक हिस्से में उत्पन्न होने वाले किसी भी छोटे द्विध्रुव क्षण आम तौर पर समतुल्य द्विध्रुव क्षणों द्वारा ऑफसेट या रद्द कर दिए जाते हैं जो अणु के दूसरे भाग में बनते हैं। और विपरीत दिशा में इशारा कर रहा है। इस तरह, एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन की संरचना और आणविक ज्यामिति उनके गैर-ध्रुवीय अणु होने में योगदान करती है।

ज्वलनशील हैं

इसका मतलब है कि आणविक ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करने पर वे जलते और जलते हैं। यह दहन प्रतिक्रिया गर्मी के रूप में पर्याप्त ऊर्जा जारी करती है जब तक कि एलिफैटिक यौगिक या ऑक्सीजन पूरी तरह से खपत नहीं हो जाती।

दहनशील होना वास्तव में अधिकांश कार्बनिक यौगिकों के लिए एक सामान्य विशेषता है, लेकिन यह विशेष रूप से स्निग्ध यौगिकों के लिए प्रासंगिक है। वास्तव में, कार्बनिक यौगिकों के कुछ अन्य परिवारों के अपवाद के साथ, अधिकांश रसायन जो हम ईंधन के रूप में जलाते हैं, स्निग्ध यौगिक होते हैं। उदाहरण के लिए, गैस स्टोव में प्रोपेन और ब्यूटेन सबसे आम ईंधन हैं, जबकि एसिटिलीन (एथाइन) का उपयोग ज्वाला काटने और धातु वेल्डिंग उपकरण में किया जाता है क्योंकि इसके दहन से बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है।

आणविक यौगिक हैं

एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन के परमाणुओं के बीच बनने वाले सभी रासायनिक बंधन सहसंयोजक बंधन होते हैं। इस कारण से, ये यौगिक असतत इकाइयाँ बनाते हैं जिन्हें हम अणु कहते हैं, जिससे वे आणविक यौगिक बनते हैं।

कुछ रासायनिक रूप से बहुत निष्क्रिय हैं

विभिन्न प्रकार के स्निग्ध यौगिकों में, अल्केन्स या पैराफिन बहुत कम प्रतिक्रियाशीलता वाले बहुत स्थिर पदार्थ होते हैं। दहन प्रतिक्रिया के अलावा, बहुत कम प्रतिक्रियाएं होती हैं जो उच्च तापमान, दबाव या पराबैंगनी विकिरण की उपस्थिति के बिना भाग लेती हैं।

कुछ अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं से ग्रस्त हैं

एलकेन्स या ओलेफ़िन और एल्केनीज़ के मामले में, जो कार्बन-कार्बन मल्टीपल बॉन्ड के साथ प्रदान किए जाते हैं, ये पदार्थ एल्कोहल और एनोल देने के लिए हाइड्रेशन, एल्काइल हैलाइड्स देने के लिए हाइड्रोहैलोजनेशन और अन्य के बीच हाइड्रोजनीकरण जैसी अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं।

एलिफैटिक यौगिकों का वर्गीकरण

एलिफैटिक यौगिकों को दो बड़े समूहों में वर्गीकृत किया जाता है जो संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं। इनमें से प्रत्येक आगे विभिन्न प्रकार के रासायनिक यौगिकों में विभाजित है। विभिन्न प्रकार के स्निग्ध यौगिकों का संक्षिप्त विवरण नीचे दिया गया है।

संतृप्त स्निग्ध यौगिक

वे हाइड्रोकार्बन हैं जिनमें केवल एकल सहसंयोजक बंधन होते हैं और सभी कार्बन परमाणुओं में sp3 संकरण होता है ^{जिसमें} चार परमाणु सीधे टेट्राहेड्रल व्यवस्था में बंधे होते हैं। इन्हें दो उपसमूहों में विभाजित किया गया है, ओपन-चेन एल्केन्स (या सिर्फ एल्केन्स) और साइक्लोकलेन या चक्रीय एल्केन्स।

हाइड्रोकार्बन

अल्केन्स सभी कार्बनिक यौगिकों में सबसे सरल हैं। _{उनके पास C n} H _{2n + 2} सूत्र उत्पन्न होता है और वे रैखिक या शाखित श्रृंखला यौगिक हो सकते हैं। रैखिक एल्केन्स सभी कार्बनिक यौगिकों के संरचनात्मक आधार का प्रतिनिधित्व करते हैं, साथ ही साथ व्यवस्थित कार्बनिक नामकरण की संपूर्ण प्रणाली का आधार भी।

साइक्लोऐल्केन्स

उन्हें रेखीय एल्केन्स के रूप में देखा जा सकता है जिसमें टर्मिनल कार्बन एक हाइड्रोजन खो देते हैं और एक साथ बंध जाते हैं। उनके पास आणविक सूत्र C _n H _2n है (दो हाइड्रोजन के नुकसान के कारण अल्केन्स के +2 के बिना) और सबसे सरल साइक्लोप्रोपेन है, जो तीन-सदस्यीय चक्र बनाता है, जो कि एक त्रिकोण है।

असंतृप्त स्निग्ध यौगिक

वे स्निग्ध हाइड्रोकार्बन हैं जिनमें एक या एक से अधिक सहसंयोजक बंधन होते हैं। उन्हें एल्केन्स के रूप में देखा जा सकता है, जिन्होंने क्रमशः एक या दो जोड़े पड़ोसी कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं को एक डबल या ट्रिपल बॉन्ड बनाने के लिए खो दिया है।

उन्हें असंतृप्त कहा जाता है क्योंकि उनके पास अधिकतम संभावित मात्रा से कम हाइड्रोजन परमाणु होते हैं, जो ओपन-चेन एल्केन्स से मेल खाती है।

असंतृप्त स्निग्ध यौगिक अल्केन्स या एल्केनीज़ हो सकते हैं।

Alkenes

वे असंतृप्त एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन हैं जिनमें दो कार्बन परमाणु एक दोहरे बंधन से जुड़े होते हैं। ये दो कार्बन परमाणु sp ² संकरणित हैं और एक त्रिकोणीय प्लानर फैशन में केंद्रीय कार्बन के चारों ओर वितरित कुल तीन परमाणुओं (प्रत्येक कार्बन सहित) से बंधे हैं। अणु का वह भाग जिसमें दो कार्बन सहित एक दोहरा बंधन होता है और उनसे जुड़े अन्य 4 समूह एक ही तल में होते हैं।

इस प्रकार के कुछ असंतृप्त स्निग्ध हाइड्रोकार्बन में एक से अधिक दोहरे बंधन होते हैं, जो पॉलीएन्स के परिवारों का निर्माण करते हैं। 2 दोहरे बंधन वाले लोगों को डायन कहा जाता है, तीन वाले को ट्राइएन्स कहा जाता है, आदि।

alkynes

एल्काइन्स असंतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं जिनमें कार्बन-कार्बन ट्रिपल बॉन्ड होता है, जिसमें दोनों कार्बन sp संकरित होते हैं। इन यौगिकों का सामान्य सूत्र C _n H _2n-2 है और जिनके पास टर्मिनल स्थिति (श्रृंखला के अंत या शुरुआत में) में ट्रिपल बॉन्ड होता है, उनमें थोड़ा अम्लीय चरित्र होता है (अर्थात, वे कमजोर एसिड की तरह व्यवहार करते हैं जो कर सकते हैं अंतिम हाइड्रोजन खोना)।

स्निग्ध यौगिकों के स्रोत

• अधिकांश स्निग्ध यौगिक तेल और प्राकृतिक गैस से आते हैं। वास्तव में, प्राकृतिक गैस का एक महत्वपूर्ण अंश कम आणविक भार अल्केन्स, अल्केन्स और एल्केनीज़ का मिश्रण है। शोधन के दौरान, अधिकांश हल्के तरल अंशों में विभिन्न स्निग्ध यौगिकों के उच्च अनुपात भी होते हैं, जबकि भारी वाले आमतौर पर इनके अलावा, सुगंधित हाइड्रोकार्बन के साथ-साथ कार्बनिक यौगिकों के अन्य वर्गों की प्रशंसनीय मात्रा में होते हैं।
• दूसरी ओर, कुछ स्निग्ध यौगिक, विशेष रूप से मीथेन, अन्य अधिक जटिल कार्बनिक पदार्थों के जीवाणु क्षरण की क्रिया द्वारा निर्मित होते हैं।
• रासायनिक उद्योग में, कुछ महत्वपूर्ण अल्केन्स और एल्केनीज़ क्रमशः निर्जलीकरण और डिहाइड्रोहैलोजनेशन प्रतिक्रियाओं द्वारा अल्कोहल और एल्काइल हलाइड्स से संश्लेषित होते हैं।

स्निग्ध यौगिकों के उपयोग और अनुप्रयोग

एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन के कुछ सबसे आम अनुप्रयोग हैं:

गैसीय, तरल और ठोस दोनों अवस्थाओं में ईंधन के रूप में।

हमने पहले ही रसोई गैस और एसिटिलीन का उल्लेख किया है, लेकिन ऑक्टेन आइसोमर्स और अन्य तरल पदार्थ भी हैं जो आंतरिक दहन इंजनों के लिए गैसोलीन और अन्य ईंधन का हिस्सा हैं। हमें ठोस पैराफिन भी मिलते हैं जिनका उपयोग सैकड़ों और सैकड़ों वर्षों से मोमबत्तियाँ बनाने के लिए किया जाता रहा है।

वे गैर-ध्रुवीय कार्बनिक सॉल्वैंट्स के रूप में काम करते हैं।

अधिकांश तरल हाइड्रोकार्बन अक्सर गैर-ध्रुवीय कार्बनिक सॉल्वैंट्स के रूप में कार्बनिक संश्लेषण में या खनिज तेल और ग्रीस को हटाने के लिए सफाई उद्योग में उपयोग किए जाते हैं। इनमें से कुछ सॉल्वैंट्स शुद्ध पदार्थ हैं, जैसे कि साइक्लोहेक्सेन, जो कार्बनिक रसायन विज्ञान प्रयोगशाला में एक बहुत ही सामान्य विलायक है, जबकि अन्य सॉल्वैंट्स विभिन्न तरल हाइड्रोकार्बन के मिश्रण हैं।

इनका उपयोग स्नेहक के रूप में किया जाता है।

या तो ठोस वसा या तरल तेल के रूप में, पेट्रोलियम रिफाइनिंग से भारी अंशों का उपयोग विभिन्न प्रकार के यांत्रिक भागों के लिए स्नेहक के रूप में किया जाता है, जिसमें दहन इंजन और अन्य प्रकार शामिल हैं।

वे सिंथेटिक पेंट और संबंधित उत्पादों के उत्पादन का आधार हैं।

ध्रुवीय विलायक के रूप में कार्य करने की इसकी क्षमता का अर्थ है कि इन यौगिकों का उपयोग तेल आधारित पेंट, स्याही, गोंद और चिपकने वाले के निर्माण में भी किया जाता है।

कार्बनिक संश्लेषण में प्रारंभिक अभिकर्मक

अल्केन्स को अन्य प्रकार के अधिक प्रतिक्रियाशील यौगिकों में परिवर्तित किया जा सकता है, जो उन्हें कुछ कार्बनिक संश्लेषण प्रक्रियाओं के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोगी बनाता है। हालाँकि, इस संबंध में एल्केनीज़ और एल्केनीज़ अधिक उपयोगी हैं। अल्केन्स को अक्सर कुछ बहुत ही महत्वपूर्ण अल्कोहल के औद्योगिक संश्लेषण के लिए शुरुआती सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है जो बाद में कई जटिल सिंथेटिक मार्गों का आधार बनता है।

दूसरी ओर, अल्केन्स को आसानी से पोलीमराइज़ किया जा सकता है, यही वजह है कि प्लास्टिक के उत्पादन के लिए शुरुआती सामग्री के रूप में बड़ी मात्रा में उनका उपयोग किया जाता है। वास्तव में, पॉलीइथाइलीन, जो अब तक दुनिया में सबसे अधिक उत्पादित और उपभोग की जाने वाली प्लास्टिक है, को पॉलीमराइज़िंग एथिलीन द्वारा संश्लेषित किया जाता है, जो परिवार में सबसे सरल एल्केन है।

एलिफैटिक यौगिकों के उदाहरण

नीचे उनकी आणविक संरचना और आणविक सूत्र के साथ चार मुख्य प्रकार के एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन के कुछ उदाहरण दिए गए हैं।

अल्कनेस और साइक्लोकलेन के उदाहरण

अल्केन्स के उदाहरण

एल्काइन्स के उदाहरण

संदर्भ

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