ඇල්කේනස් පිළිබඳ උදාහරණ ප්රශ්න සහ සාකච්ඡාව
ඇල්කේන යනු කාබන් සහ හයිඩ්රජන් පරමාණු අතර තනි බන්ධන ඇති සරල හයිඩ්රොකාබන් සංයෝග වේ. ඒවා පැරෆින් ලෙසද හැඳින්වෙන අතර සංතෘප්ත කාබන් දාම ඇත. ඇල්කේන වල ප්රධාන ලක්ෂණය වන්නේ ඒවායේ නිෂ්ක්රීයතාවයයි, එම නිසා ඒවා බොහෝ විට ඉන්ධන සහ ලිහිසි තෙල් ලෙස භාවිතා කරයි. මෙම ලිපියෙන් අපි ඇල්කේන වලට අදාළ උදාහරණ ගැටළු කිහිපයක් සහ ඒවායේ විසඳුම් සාකච්ඡා කරමු.
ඇල්කේනස් හැඳින්වීම
ඇල්කේන සාමාන්ය සූත්රය \(C_nH_{2n+2}\) මගින් ප්රකාශ කළ හැක, මෙහි \(n\) යනු කාබන් පරමාණු ගණනයි. සරලම ඇල්කේනය වන්නේ එක් කාබන් පරමාණුවක් සහිත මීතේන් (\(CH_4\)) ය. මෙය ඊතේන් (\(C_2H_6\)), ප්රොපේන් (\(C_3H_8\)) යනාදියෙන් පසුව පැමිණේ. ඇල්කේන වල නම් '-ane' අවසානය භාවිතා කරන IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) නාමකරණය අනුගමනය කරයි.
ඇල්කේන වල භෞතික ගුණාංග
– භෞතික තත්වය: දාමයේ කාබන් පරමාණු වැඩි වන තරමට ද්රවාංක සහ තාපාංක වැඩි වේ. උදාහරණයක් ලෙස, මීතේන්, ඊතේන් සහ ප්රොපේන් කාමර උෂ්ණත්වයේ දී වායූන් වන අතර විශාල ඇල්කේන (උදා: ඔක්ටේන්) ද්රව වේ.
– ද්රාව්යතාව: ඇල්කේන ජලයේ දිය නොවන නමුත් ඒවායේ ජලභීතික ස්වභාවය නිසා අනෙකුත් ධ්රැවීය නොවන ද්රාවකවල ද්රාව්ය වේ.
– ප්රතික්රියාශීලීත්වය: ඇල්කේන ඒවායේ ශක්තිමත් තනි බන්ධන නිසා අනෙකුත් හයිඩ්රොකාබන වලට වඩා සාපේක්ෂව අඩු ප්රතික්රියාශීලී වේ.
ඇල්කේන වල වැදගත් ප්රතික්රියා
– දහනය: ඇල්කේන කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ ජලය නිපදවන සම්පූර්ණ දහනයකට භාජනය විය හැකිය, නැතහොත් කාබන් මොනොක්සයිඩ් සහ ජලය නිපදවන අසම්පූර්ණ දහනයකට භාජනය විය හැකිය.
– හැලජනීකරණය: ඇල්කේන වලට හැලජන් (උදා: ක්ලෝරීන් හෝ බ්රෝමීන්) සමඟ ප්රතික්රියා කර ඇල්කයිල් හේලයිඩ නිපදවිය හැක.
ඉහත සංකල්ප වඩා හොඳින් තේරුම් ගැනීමට උදාහරණ ප්රශ්න කිහිපයක් සහ ඒවායේ සාකච්ඡා දෙස බලමු.
උදාහරණ ප්රශ්නය 1: ඇල්කේන නම් කිරීම
සෝල්
පහත සංයෝගය සඳහා IUPAC නාමය දෙන්න:
1. \( සී_3-සී_2-සී_3 \)
2. \( CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3 \)
3. \( CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3-CH_2-CH_3 \)
සාකච්ඡා
1. \( CH_3-CH_2-CH_3 \) සූත්රය සහිත සංයෝගය ප්රොපේන් වේ. මෙම සංයෝගයේ IUPAC නාමය ප්රොපේන් වේ.
2. \( CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3 \) සූත්රය සහිත සංයෝගය පෙන්ටේන් වේ. මෙම සංයෝගයේ IUPAC නාමය පෙන්ටේන් වේ.
3. \( CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3-CH_2-CH_3 \) සූත්රය සහිත සංයෝගය හෙප්ටේන් වේ. මෙම සංයෝගයේ IUPAC නාමය හෙප්ටේන් වේ.
පෙන්ජලසන්
ඇල්කේන නම් කිරීමේදී, ප්රධාන නීති දෙකක් අනුගමනය කළ හැකිය:
1. ප්රධාන දාමය ලෙස දිගම කාබන් දාමය හඳුනා ගන්න.
2. දාමයේ ඇති කාබන් පරමාණු ගණන (met-, et-, prop-, but-, ආදිය) අනුව එය නම් කරන්න, ඉන්පසු -ane යන උපසර්ගය යොදන්න.
උදාහරණ ප්රශ්නය 2: සමාවයවික
සෝල්
බියුටේන් (\(C_4H_{10}\)) සඳහා සමාවයවික ව්යුහයන් ලියා නම් කරන්න.
සාකච්ඡා
බියුටේන් වල ව්යුහාත්මක සමාවයවික දෙකක් ඇත:
1. එන්-බියුටේන්:
ව්යුහය: \( CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 \)
IUPAC නම: n-බියුටේන්
2. අයිසොබියුටේන් (මෙතිල්ප්රොපේන්):
ව්යුහය:
""
CH3
|
CH3-C-CH3 CH3-සී-සී3
|
H
""
IUPAC නම: 2-මෙතිල්ප්රොපේන්
පෙන්ජලසන්
සමාවයවික යනු එකම අණුක සූත්රයක් සහිත නමුත් වෙනස් ව්යුහයන් සහිත සංයෝග වේ. බියුටේන් (\(C_4H_{10}\)) සඳහා, අපට විය හැකි ව්යුහ දෙකක් තිබේ:
– n-බියුටේන් සෘජු කාබන් දාමයක් ඇත.
– අයිසොබියුටේන් දෙවන කාබන් මත ශාඛාවක් (මෙතිල්) ඇත.
උදාහරණ ප්රශ්නය 3: ඇල්කේන දහනය
සෝල්
ප්රොපේන් (\(C_3H_8\)) සඳහා සම්පූර්ණ සහ අසම්පූර්ණ දහන ප්රතික්රියා ලියන්න.
සාකච්ඡා
1. පරිපූර්ණ දහනය:
ප්රතික්රියාව: \( C_3H_8 + 5O_2 \දකුණු ඊතලය 3CO_2 + 4H_2O \)
2. අසම්පූර්ණ දහනය:
- කාබන් මොනොක්සයිඩ් නිපදවයි:
ප්රතික්රියාව: \( C_3H_8 + 3.5O_2 \දකුණු ඊතලය 3CO + 4H_2O \)
– ඝන කාබන් (සබන්) නිපදවයි:
ප්රතික්රියාව: \( C_3H_8 + 2O_2 \දකුණු ඊතලය 3C + 4H_2O \)
පෙන්ජලසන්
සම්පූර්ණ දහනයකදී, ඇල්කේන ප්රමාණවත් ඔක්සිජන් සමඟ ප්රතික්රියා කර කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ ජලය නිපදවයි. ඔක්සිජන් නොමැතිකම හේතුවෙන් අසම්පූර්ණ දහනය කාබන් මොනොක්සයිඩ් හෝ ඝන කාබන් නිපදවයි.
උදාහරණ ප්රශ්නය 4: ඇල්කේන වල ආදේශන ප්රතික්රියා
සෝල්
ක්ලෝරීන් සමඟ මීතේන් හැලජනනය සඳහා ප්රතික්රියා සමීකරණය ලියා එහි ප්රතිඵලය වන ඵලය නම් කරන්න.
සාකච්ඡා
ක්ලෝරීන් සමඟ මීතේන් ආදේශන ප්රතික්රියාව:
\[ CH_4 + Cl_2 \දකුණු ඊතලය CH_3Cl + HCl \] (UV ආලෝකය පවතින විට)
ප්රතිඵලයක් ලෙස මෙතිල් ක්ලෝරයිඩ් (\(CH_3Cl\)) සහ හයිඩ්රොක්ලෝරික් අම්ලය (\(HCl\)) ලැබේ.
පෙන්ජලසන්
හැලජනීකරණය යනු ඇල්කේනයක හයිඩ්රජන් පරමාණු එකක් හෝ කිහිපයක් හැලජන් පරමාණු මගින් ප්රතිස්ථාපනය කරන ප්රතික්රියාවකි. මෙම අවස්ථාවේදී, මීතේන් ක්ලෝරීන් සමඟ ප්රතික්රියා කරයි, එහිදී එක් හයිඩ්රජන් පරමාණුවක් ක්ලෝරීන් පරමාණුවකින් ප්රතිස්ථාපනය වන අතර UV ආලෝකය උත්ප්රේරකයක් ලෙස අවශ්ය වේ.
උදාහරණ ප්රශ්නය 5: ආනුභවික සහ අණුක සූත්ර
සෝල්
82,76% කාබන් සහ 17,24% හයිඩ්රජන් ස්කන්ධ සංයුතියක් සහිත ඇල්කේන සංයෝගයක් ලබා දී ඇති විට, එහි මවුලික ස්කන්ධය 58 g/mol නම් ඇල්කේන සඳහා ආනුභවික සහ අණුක සූත්ර තීරණය කරන්න.
සාකච්ඡා
1. පරමාණුක ස්කන්ධය මත පදනම්ව එක් එක් මූලද්රව්යයේ මවුල ගණනය කරන්න.
– C: \( \වම(\frac{82,76}{12}\දකුණ) = 6,896 \)
– H: \( \වම(\frac{17,24}{1}\දකුණ) = 17,24 \)
2. සරල කිරීම සඳහා සංසන්දනය සාමාන්යකරණය කරන්න:
– නිරපේක්ෂ අනුපාතය: \( \වම(\frac{6,896}{6,896}\දකුණ) = 1 \)
– H/C අනුපාතය: \( \වම(\frac{17,24}{6,896}\දකුණ) = 2,5 \)
3. අනුපාතය වෙනස් කරන්න: \[ C_{2}\left(\frac{2,5 \cdot (2)}{2}\right)H_{5} = C_{4}H_{10}\]
4. ආනුභවික සූත්රය \(C_4H_{10}\) ඇල්කේන (58 g/mol) සමඟ අනුකූල වේ.
පෙන්ජලසන්
මෙම පියවර අනුගමනය කිරීමෙන්, සාපේක්ෂ පරමාණුක ස්කන්ධ සහ සමස්ත ස්කන්ධ සමතුලිතතාවය මත පදනම්ව සාමාන්යකරණය කරන ලද ඇල්කේනවල ආනුභවික සහ අණුක සූත්ර අපට ලැබේ.
නිගමනය
මූලික කාබනික රසායන විද්යාවේදී ඇල්කේන අවබෝධ කර ගැනීම අත්යවශ්ය වේ. විවිධ උදාහරණ සහ සාකච්ඡා හරහා, ඇල්කේන නම් කිරීම, සමාවයවිකතාව, දහන ප්රතික්රියා, ආදේශනය තේරුම් ගැනීම සහ ඇල්කේනවල ආනුභවික හා අණුක සූත්ර තීරණය කරන්නේ කෙසේද යන්න අපි ආවරණය කර ඇත්තෙමු. මෙම සංකල්ප අවබෝධ කර ගැනීම එදිනෙදා ජීවිතයේදී සහ කර්මාන්තයේ සංතෘප්ත හයිඩ්රොකාබන හා සම්බන්ධ විවිධ යෙදුම් සහ අභියෝග සඳහා සූදානම් වීමට ඔබට උපකාරී වනු ඇත.
