Tabla de Contenidos
Alifatik bileşikler, yapılarında aromatik halkalara sahip olmayan, hem siklik hem de açık zincirli hidrokarbonlardan oluşan bir organik bileşikler ailesidir. Bu nedenle, iki hidrokarbon sınıfından birini temsil ederler, diğeri ise tam olarak aromatik hidrokarbon ailesidir.
Alifatik bileşikler, ham petrol veya petrolde bulunan bileşiklerin birçoğundan oluşur. Buna alkanlar, sikloalkanlar, alkenler, dienler, polienler, alkinler, diyenler ve daha fazlası dahildir. Ayrıca polietilen, polipropilen ve diğerleri gibi en önemli plastik polimerlerden bazılarını içerirler.
Alifatik kelimesi , alifatik bileşiklerin çoğunun sıvı mineral yağlar olduğu veya farklı kullanımlara sahip yağlı katılar oluşturduğu gerçeğini ima eden, yağ anlamına gelen Yunanca aleiphar kelimesinden gelir.
Alifatik bileşiklerin genel özellikleri
Görünüşte, tüm alifatik bileşikler ya renksiz gazlar ya da sıvılardır ya da opak beyaz katılar oluştururlar. İkinci durumda, yüksek moleküler ağırlıklı parafinler gibi bazı katılar genellikle zamanla sarımsı bir renk alır. Ancak bu renk, alifatik bileşiğin kendisinden değil, havadaki oksijenle oksidasyon reaksiyonlarının ürünü veya güneş ışığından gelen UV ışınlarıyla ayrışmanın ürünüdür.
Bu özelliklere ek olarak, alifatik bileşikler aşağıdaki özelliklere sahiptir:
fiziki ozellikleri
Düşük erime ve kaynama noktalarına sahiptirler.
Alifatik bileşiklerin molekülleri arasındaki moleküller arası kuvvetler veya kohezyon kuvvetleri çok zayıftır, bu nedenle moleküllerini birbirinden ayırmak için fazla enerji gerekmez. Bunun ışığında, bu bileşikler genellikle oldukça düşük erime ve kaynama noktalarına sahiptir. Tek istisna, yüksek moleküler ağırlıklı alifatik hidrokarbonlardır, ancak bu durumlarda bile erime noktaları genellikle çok yüksek değildir.
Katı, sıvı ve gaz halde bulunabilirler.
Düşük erime ve kaynama noktalarına sahip olmaları nedeniyle, bu bileşiklerin birçoğu normal atmosferik sıcaklık ve basınçta gazdır. Metan, etan, etilen ve asetilen gibi bileşikler, gaz halindeki alifatik hidrokarbonların sadece birkaç örneğidir ve çok daha fazlası vardır.
Öte yandan, heksan, heptan ve sikloheksan gibi bileşiklerin tümü oda sıcaklığında sıvı iken, oktadekandan elde edilen alkanların erime noktaları 25 °C’nin üzerindedir, bu da onları oda sıcaklığında katı hale getirir.
Genellikle şekilsiz katılar oluştururlar.
Uzun zincirli alifatik hidrokarbonlar, kristal yapıların periyodik düzenliliği olmadan düzensiz yapılar şeklinde katılaşma eğilimindedir. Bu nedenle, iyi tanımlanmış şekillere sahip yönlü kristaller oluşturmak yerine, görünür ışığa karşı opak amorf katılar oluşturma eğilimindedirler.
Suda çözünmezler, ancak çoğu organik çözücüde çözünürler.
Alifatik bileşikler polar değildir, bu nedenle su veya alkoller gibi herhangi bir polar çözücüde çözünmezler. Bunun yerine sikloheksan, benzen, petrol eteri vb. gibi organik çözücülerde çok çözünürler.
Kimyasal özellikler
Apolar bileşiklerdir
Yukarıda bahsedildiği gibi, alifatik bileşikler polar olmayan bileşiklerdir. Bunun nedeni, onları oluşturan elementlerin, karbon ve hidrojenin benzer elektronegatifliklere sahip olmasıdır (sırasıyla 2.55 ve 2.2). Bu, CH bağlarını polar olmayan kovalent bağlar yapar. Ayrıca karbon atomları arasında oluşan diğer bağlar tamamen polar değildir (saf kovalent bağlar), çünkü her iki atom da aynıdır.
Son olarak, karbon ve hidrojenin elektronegatiflikleri arasındaki küçük farkın bir sonucu olarak molekülün bir bölümünde üretilen herhangi bir küçük dipol momenti, genellikle molekülün başka bir bölümünde oluşan eşdeğer dipol momentleri tarafından dengelenir veya yok edilir. ve ters yönü işaret ediyor. Bu şekilde, alifatik hidrokarbonların yapısı ve moleküler geometrisi polar olmayan moleküller olmalarına katkıda bulunur.
yanıcıdır
Bu, moleküler oksijen ile reaksiyona girerken yandıkları ve yandıkları anlamına gelir. Bu yanma reaksiyonu, alifatik bileşik veya oksijen tamamen tüketilene kadar devam etmek için ısı şeklinde yeterli enerjiyi serbest bırakır.
Yanıcı olmak aslında çoğu organik bileşik için ortak bir özelliktir, ancak özellikle alifatik bileşiklerle ilgilidir. Aslında, diğer birkaç organik bileşik ailesi dışında, yakıt olarak yaktığımız kimyasalların çoğu alifatik bileşiklerdir. Örneğin, propan ve bütan gaz sobalarında en yaygın yakıtlar iken, asetilen (etilen) yanmasıyla açığa çıkan büyük miktarda ısı nedeniyle alevle kesme ve metal kaynak ekipmanlarında kullanılır.
moleküler bileşiklerdir
Alifatik bir hidrokarbonun atomları arasında oluşan tüm kimyasal bağlar kovalent bağlardır. Bu nedenle bu bileşikler, molekül dediğimiz ayrı birimler oluşturarak onları moleküler bileşikler haline getirir.
Bazıları kimyasal olarak çok inerttir
Farklı alifatik bileşik türlerinden alkanlar veya parafinler çok az reaktiviteye sahip çok kararlı maddelerdir. Yanma reaksiyonu dışında, yüksek sıcaklık, basınç veya ultraviyole radyasyonun varlığı olmadan gerçekleşen çok az reaksiyon vardır.
Bazıları ekleme reaksiyonlarına maruz kalır
Karbon-karbon çoklu bağları ile sağlanan alkenler veya olefinler ve alkinler söz konusu olduğunda, bu maddeler, diğerlerinin yanı sıra, alkoller ve enoller vermek için hidrasyon, alkil halojenürler vermek için hidrohalojenasyon ve hidrojenasyon gibi ilave reaksiyonlara maruz kalabilir.
Alifatik Bileşiklerin Sınıflandırılması
Alifatik bileşikler, doymuş ve doymamış hidrokarbonlar olmak üzere iki büyük gruba ayrılır. Bunların her biri ayrıca farklı kimyasal bileşik türlerine ayrılmıştır. Farklı alifatik bileşik türlerinin kısa bir açıklaması aşağıda verilmiştir.
Doymuş alifatik bileşikler
Sadece tekli kovalent bağların olduğu ve tüm karbon atomlarının sp 3 hibritleşmesine sahip olduğu ve dört atomun doğrudan tetrahedral bir düzende bağlı olduğu hidrokarbonlardır . Bunlar, açık zincirli alkanlar (veya sadece alkanlar) ve sikloalkanlar veya siklik alkanlar olmak üzere iki alt gruba ayrılır.
alkanlar
Alkanlar, tüm organik bileşiklerin en basitidir. C n H 2n+2 oluşturan formüle sahiptirler ve lineer veya dallı zincirli bileşikler olabilirler. Doğrusal alkanlar, tüm organik bileşiklerin yapısal temelini ve ayrıca tüm sistematik organik isimlendirme sisteminin temelini temsil eder.
Sikloalkanlar
Terminal karbonların her birinin bir hidrojen kaybettiği ve birbirine bağlandığı doğrusal alkanlar olarak görselleştirilebilirler. C n H 2n moleküler formülüne sahiptirler (iki hidrojenin kaybı nedeniyle alkanların +2’si olmadan) ve en basiti, üç üyeli bir döngü, yani bir üçgen oluşturan siklopropandır.
doymamış alifatik bileşikler
Bir veya daha fazla çoklu kovalent bağa sahip alifatik hidrokarbonlardır. Sırasıyla bir çift veya üçlü bağ oluşturmak için bir veya iki çift komşu karbon hidrojen atomunu kaybeden alkanlar olarak görselleştirilebilirler.
Açık zincirli alkanlara karşılık gelen mümkün olan maksimum miktardan daha az hidrojen atomuna sahip oldukları için doymamış olarak adlandırılırlar.
Doymamış alifatik bileşikler, alkenler veya alkinler olabilir.
alkenler
İki karbon atomunun bir çift bağ ile bağlandığı doymamış alifatik hidrokarbonlardır. Bu iki karbon atomu sp2 hibridizedir ve merkezi karbonun etrafına trigonal düzlemsel bir şekilde dağılmış toplam üç atoma (diğer karbon dahil) bağlanır. Molekülün iki karbon ve bunlara bağlı diğer 4 grup dahil olmak üzere çift bağa sahip kısmı aynı düzlemde bulunur.
Bu türden bazı doymamış alifatik hidrokarbonlar, polien ailelerini oluşturan birden fazla çift bağa sahiptir. 2 çift bağa sahip olanlara dien, üç olana trien vb.
alkinler
Alkinler, her iki karbonun da sp hibritleştiği bir karbon-karbon üçlü bağına sahip doymamış hidrokarbonlardır. Bu bileşiklerin genel formülü C n H 2n-2’dir ve üçlü bağı uç konumda (zincirin sonunda veya başında) bulunduranlar hafif asidik karaktere sahiptir (yani, zayıf asitler gibi davranırlar). son hidrojeni kaybetmek).
Alifatik bileşiklerin kaynakları
- Alifatik bileşiklerin büyük çoğunluğu petrol ve doğal gazdan gelir. Aslında, doğal gazın önemli bir kısmı, düşük moleküler ağırlıklı alkanlar, alkenler ve alkinlerin bir karışımıdır. Rafine etme sırasında, hafif sıvı fraksiyonların çoğu ayrıca yüksek oranlarda çeşitli alifatik bileşikler içerirken, daha ağır olanlar genellikle bunlara ek olarak kayda değer miktarlarda aromatik hidrokarbonlar ve diğer organik bileşik sınıfları içerir.
- Öte yandan, bazı alifatik bileşikler, özellikle metan, diğer daha karmaşık organik maddelerin bakteriyel bozunmasının etkisiyle üretilir.
- Kimya endüstrisinde, bazı önemli alkenler ve alkinler sırasıyla dehidrasyon ve dehidrohalojenasyon reaksiyonları ile alkollerden ve alkil halojenürlerden sentezlenir.
Alifatik bileşiklerin kullanımları ve uygulamaları
Alifatik hidrokarbonların en yaygın uygulamalarından bazıları şunlardır:
Hem gaz, sıvı hem de katı halde yakıt olarak.
Pişirme gazı ve asetilenden daha önce bahsetmiştik, ancak benzin ve içten yanmalı motorlar için diğer yakıtların bir parçası olan oktan izomerleri ve diğer sıvılar da var. Ayrıca yüzlerce yıldır mum yapmak için kullanılmış katı parafinler de buluyoruz.
Polar olmayan organik çözücüler olarak hizmet ederler.
Çoğu sıvı hidrokarbon, mineral yağları ve gresleri çıkarmak için organik sentezde veya temizlik endüstrisinde polar olmayan organik çözücüler olarak sıklıkla kullanılır. Bu çözücülerden bazıları organik kimya laboratuvarlarında çok yaygın bir çözücü olan sikloheksan gibi saf maddelerken, diğer çözücüler çeşitli sıvı hidrokarbonların karışımlarıdır.
Yağlayıcı olarak kullanılırlar.
Katı yağlar veya sıvı yağlar olarak, petrol rafinerisinden elde edilen daha ağır fraksiyonlar, yanmalı motorlar ve diğer türler dahil olmak üzere farklı mekanik parça türleri için yağlayıcı olarak kullanılır.
Sentetik boyaların ve ilgili ürünlerin üretiminin temelini oluştururlar.
Apolar bir çözücü olarak hareket etme kabiliyeti, bu bileşiklerin yağ bazlı boyalar, mürekkepler, yapıştırıcılar ve hatta yapıştırıcıların imalatında kullanıldığı anlamına gelir.
Organik sentezde başlangıç reaktifleri
Alkanlar, diğer daha reaktif bileşiklere dönüştürülebilir, bu da onları bazı organik sentez işlemleri için ham madde olarak faydalı kılar. Ancak alkenler ve alkinler bu konuda çok daha faydalıdır. Alkenler, daha sonra birçok karmaşık sentez yolunun temelini oluşturan çok önemli bazı alkollerin endüstriyel sentezi için sıklıkla başlangıç maddesi olarak kullanılır.
Öte yandan, alkenler kolayca polimerize edilebilirler, bu nedenle plastik üretimi için başlangıç maddesi olarak büyük miktarlarda kullanılırlar. Aslında dünyada açık ara en çok üretilen ve tüketilen plastik olan polietilen, ailedeki en basit alken olan etilenin polimerize edilmesiyle sentezlenir.
Alifatik Bileşiklere Örnekler
Aşağıda, moleküler yapıları ve moleküler formülleri ile birlikte dört ana alifatik hidrokarbon türünün bazı örnekleri verilmiştir.
Alkan ve Sikloalkan Örnekleri
alken örnekleri
alkin örnekleri
Referanslar
Aguilar, M. (sf). 2.5 Alifatik hidrokarbonların kullanımları ve uygulamaları . Coggle It. https://coggle.it/diagram/X1mbFE37tDQ0idjc/t/2-5-usos-y-aplicaciones-de-los-hidrocarburos-alif%C3%A1ticos
alifatik _ (son). Merriam-Webster.Com Sözlüğü. https://www.merriam-webster.com/dictionary/aliphatic
Alifatik Anlamı . (son). Senin sözlüğün. https://www.yourdictionary.com/aliphatic
EcuRed. (son). Siklik Alifatik ve Aromatik Hidrokarbonlar . EcuRed. https://www.ecured.cu/Hidrocarburos_Alif%C3%A1ticos_C%C3%ADclicos_y_Arom%C3%A1ticos#:%7E:text=una%20macromol%C3%A9cula%20üç boyutlu.-,Kullanımlar,materyal%20prima%20de% 20s%C3%ADntesis%20org%C3%A1nica .
olefin _ (son). Kimya.ES. https://www.quimica.es/enciclopedia/Olefina.html
QuimiNet.com / Marketizer.com / eIndustria.com. (2022, 27 Ocak). Olefinler: Özellikler ve Özellikler . ChemNet.com. https://www.quiminet.com/articulos/las-olefinas-propiedades-y-caracteristicas-2656546.htm
Sepulveda, GE (2013). Concepción’un üç kentsel lagününün tortularındaki hidrokarbonların içeriği, dağılımı ve kaynağı . sciELO. https://www.scielo.br/j/qn/a/JCwxXDNd7JSYkM7fSbqGHHL/
