ما هي الألكاينات؟

ما هي الألكاينات؟

الألكاينات: هي عبارة عن هيدروكربونات وهي مركباتكيميائية عضوية تحتوي على ذرات الكربون (C) والهيدروجين (H)، والميزة التي تجعلها تعرف على أنّها ألكاينات هي وجود روابط ثلاثية، يشار إلى المركبات الكيميائية التي تحتوي على روابط ثلاثية وثنائية في هياكلها الكيميائية على أنّها غير مشبعة ولأنّ الألكاينات لها روابط ثلاثية في تركيبها الكيميائي وتتكون من ذرات الكربون والهيدروجين فهي هيدروكربونات غير مشبعة.

أحد أنواع الهيدروكربونات هو الألكاينات التي تحتوي على رابطة ثلاثية واحدة على الأقل بين زوج من ذرات الكربون ونظرًا لأنّه أيضًا هيدروكربون غير مشبع فإنّ بعض خصائص الألكاينات ستكون مشابهة للألكينات.

الألكاينات: هي أحد الأنواع الأربعة الرئيسية للهيدروكربونات ويجب أن تحتوي الألكاينات على رابطة ثلاثية من الكربون إلى الكربون في سلسلتها وتعد الألكاينات هيدروكربونات حقيقية ممّا يعني أنّها لا تتكون إلا من الهيدروجين والكربون.

ما هي الصيغة العامة للألكاينات؟

الصيغة العامة للألكاينات: هي (CH2n-2) حيث (C) هو الكربون و(H) هو الهيدروجين ويشير (n) إلى عدد ذرات الكربون. الألكاينات تشبه الألكانات إلا أنّها تحتوي على رابطة ثلاثية بين ذرتين من الكربون وعندما تشترك أحد ذرات الكربون في رابطة ثلاثية مع الذرة الآخرى فإنّ هذا يحد من عدد الهيدروجين الذي يمكن ربطه ممّا يؤدي إلى تقليل عدد ذرات الهيدروجين لكل ذرة كربون.

من الأمثلة على أبسط ثلاثة ألكاينات: الإيثاين (ethyne) – (C2H2) والبروباين (propyne) – (C3H4) والبيوتاين (butyne) وتميز اللاحقة (yne) الألكاينات عن الهيدروكربونات الأخرى.

كيف تتكون الروابط الثلاثية في الألكاينات؟

تتكون روابط الكربون الثلاثية في الألكاينات بسبب غياب الهيدروجين ممّا يسمح لروابط الكربون أن تصبح أقوى وبسبب القوة المركزية للنواة التي تسحب الذرات القريبة، الألكاينات عبارة عن هيدروكربونات تحتوي على رابطة ثلاثية كربون وكربون لا تظهر أي زومرية هندسية ولا بصرية وأبسط ألكين هو الإيثاين (ethyne) المعروف باسم الأسيتيلين.

من خلال دراسة الألكينات لا ترتبط الذرات دائمًا بزوج واحد من الإلكترونات في الألكينات وكذلك في الجزيئات العضوية وغير العضوية الأخرى يمكن أن تتشارك أزواج الذرات فيما بينها أكثر من مجرد زوج واحد من الإلكترونات، بينما تأخذ الألكاينات (Alkynes) هذه المشاركة خطوة أبعد من الألكينات حيث تتشارك في ثلاثة أزواج من الإلكترونات بين الكربون بدلاً من اثنين فقط.

لاحظ الكيميائيون في وقت مبكر من دراسة المركبات العضوية أنّ مجموعات معينة من الذرات والروابط المرتبطة بها والمعروفة باسم المجموعات الوظيفية تمنح أنماط تفاعل محددة على الجزيئات التي تشكل جزءًا منها، وعلى الرغم من أنّ خصائص كل من عدة ملايين من الجزيئات العضوية المعروفة هيكلها فريدة بطريقة ما فإنّ جميع الجزيئات التي تحتوي على نفس المجموعة الوظيفية لها نمط تفاعل مماثل في موقع المجموعة الوظيفية.

وبالتالي، فإنّ المجموعات الوظيفية هي سمة تنظيمية رئيسية للكيمياء العضوية ومن خلال التركيز على المجموعات الوظيفية الموجودة في الجزيء يمكن توقع وفهم العديد من التفاعلات التي سيخضع لها الجزيء.

الخصائص الفيزيائية للألكاينات:

تتبع خصائص الألكاينات إلى حد كبير نفس نمط خصائص الألكانات والألكينات ومن أهم هذه الخصائص:

• الألكاينات عبارة عن كربون غير مشبع يشترك في رابطة ثلاثية في موقع الكربون.

• جميع الألكاينات عديمة الرائحة واللون باستثناء الإيثيلين الذي له رائحة مميزة طفيفة.

• الألكاينات الثلاثة الأولى عبارة عن غازات والألكاينات الثمانية التالية عبارة عن سوائل وجميع الألكاينات الأعلى من هذه الأحد عشر هي مواد صلبة.

• الألكاينات قطبية قليلاً بطبيعتها.

• تزداد نقطة الغليان ونقطة الانصهار للألكينات مع نمو بنيتها الجزيئية.

• تزداد نقطة الغليان مع زيادة كتلتها الجزيئية أيضًا وتكون نقاط غليان الألكاينات أعلى قليلاً من تلك الخاصة بالألكينات المقابلة لها بسبب الرابطة الإضافية في موقع الكربون.

الخصائص الكيميائية للألكاينات:

الطبيعة الحمضية للألكاينات هي من أهم خواصها الكيميائية، الألكاينات ذات طبيعة كهربية قليلاً يتم تهجين ذرات الكربون المترابطة ثلاثياً في الألكينات (sp) بينما كما هو الحال في الألكانات يتم تهجين ذرات الرابطة المفردة (sp3)، ممّا يتسبب في الاختلاف في الكهربية وهذا يسهل عليهم جذب زوج الإلكترون المشترك لرابطة (C-H) لذلك، عندما نتفاعل مع قاعدة قوية مثل (NaNH2) مع الإيثاين (ethyne) سوف ينتج أسيتيل الصوديوم وغاز الهيدروجين المحرر (H2)، ولكن ردود الفعل هذه لن تحدث في الألكانات والألكينات.

الاستنتاج هو أنّ ذرات الهيدروجين المرتبطة بالرابطة الثلاثية للكربون والكربون في الألكاينات ذات طبيعة حمضية قليلاً وتجدر الإشارة إلى أنّ ذرات الهيدروجين الأخرى التي تمنع هذه الذرات ليست حمضية.