හයිඩ්රොකාබනවල සමාවයවික පිළිබඳ උදාහරණ ප්රශ්න සහ සාකච්ඡා
කාබනික රසායන විද්යාවේදී, සමාවයවික යනු එකම අණුක සූත්රයක් ඇති නමුත් වෙනස් ව්යුහයන් ඇති සංයෝග වේ. පර්යේෂණ සහ කර්මාන්ත යන දෙඅංශයෙන්ම විවිධ රසායනික යෙදීම්වල හයිඩ්රොකාබන් සමාවයවික තීරණාත්මක වේ. මෙම ලිපියෙන් ව්යුහාත්මක සමාවයවික, ජ්යාමිතික සමාවයවික සහ දෘශ්ය සමාවයවික ඇතුළු හයිඩ්රොකාබන් සමාවයවික උදාහරණ සහ සාකච්ඡා ආවරණය කෙරේ.
1. සමාවයවික අර්ථ දැක්වීම සහ වර්ග
උදාහරණ ප්රශ්න සහ සාකච්ඡා වලට පිවිසීමට පෙර, හයිඩ්රොකාබනවල සමාවයවික අර්ථ දැක්වීම සහ වර්ග පළමුව සමාලෝචනය කරමු:
– ව්යුහාත්මක සමාවයවික: අණුවක් තුළ පරමාණු බන්ධනය කිරීමේ විවිධ ක්රම ඇති සමාවයවික. මෙම වර්ගයට දාමය, පිහිටීම සහ ක්රියාකාරී සමාවයවික ඇතුළත් වේ.
– ජ්යාමිතික සමාවයවික (Cis-Trans හෝ ZE): ද්විත්ව බන්ධනයක් හෝ වළල්ලක් වටා ක්රියාකාරී කාණ්ඩවල විවිධ පිරිසැලසුම නිසා පැන නගින සමාවයවික.
– දෘශ්ය සමාවයවික (එනන්තියෝමර්): කයිරල් කාබන් පරමාණු (විවිධ ආදේශක හතරකට බන්ධනය වූ කාබන්) පැවතීම නිසා දෘශ්ය ක්රියාකාරිත්වය ඇති සමාවයවික.
2. උදාහරණ ප්රශ්න සහ සාකච්ඡා
ප්රශ්නය 1: C5H12 හි ව්යුහාත්මක සමාවයවික නිර්ණය කිරීම
C5H12 අණුක සූත්රය සහිත සංයෝගයක් ලබා දුන් විට, ව්යුහාත්මක සමාවයවික කීයක් සෑදිය හැකිද?
සාකච්ඡාව:
C5H12 (පෙන්ටේන්) අණුක සූත්රය සහිත හයිඩ්රොකාබන් සංයෝග සඳහා, සෑදිය හැකි ව්යුහාත්මක සමාවයවික තුනක් ඇත:
1. n-පෙන්ටේන්: CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
2. අයිසොපෙන්ටේන් (2-මෙතිල්බියුටේන්) : (CH3)2CH-CH2-CH3
3. නියෝපෙන්ටේන් (2,2-ඩයිමෙතිල්ප්රොපේන්): (CH3)4C
මෙම සමාවයවික තුනටම එකම අණුක සූත්රයක් ඇත, නමුත් ව්යුහයේ වෙනස්කම් ඒවාට විවිධ භෞතික හා රසායනික ගුණාංග ලබා දෙයි.
ප්රශ්නය 2: ඇල්කීන C4H8 හි ජ්යාමිතික සමාවයවික නිර්ණය කිරීම
C4H8 අණුක සූත්රය සහිත සංයෝගයක් ලබා දී ඇති විට, විය හැකි ජ්යාමිතික සමාවයවික තීරණය කරන්න.
සාකච්ඡාව:
C4H8 අණුක සූත්රය සහිත සංයෝගයක් එක් ද්විත්ව බන්ධනයක් සහිත ඇල්කේනයක් විය හැක. 2-බියුටීන් සලකා බැලුවහොත් ජ්යාමිතික සමාවයවික දෙකක් සෑදිය හැක:
1. Cis-2-බියුටීන් : CH3-CH=CH-CH3 (එකම පැත්තේ මෙතිල් කාණ්ඩය)
2. ට්රාන්ස්-2-බියුටීන් : CH3-CH=CH-CH3 (ප්රතිවිරුද්ධ පැතිවල මෙතිල් කාණ්ඩ)
අවකාශීය සැකැස්මේ මෙම වෙනස්කම් තාපාංක සහ ද්රවාංක වැනි විවිධ භෞතික ගුණාංග ඇති කරයි.
ප්රශ්නය 3: 2-බ්රොමොබියුටේන් වල දෘශ්ය සමාවයවික නිර්ණය කිරීම
2-බ්රෝමොබියුටේන් දී ඇති විට, මෙම සංයෝගයට දෘශ්ය සමාවයවික තිබේද? එසේ නම්, කීයක් තිබේද?
සාකච්ඡාව:
2-බ්රෝමොබියුටේන් (CH3-CHBr-CH2-CH3) හි දෙවන ස්ථානයේ කයිරල් කාබන් පරමාණුවක් ඇත්තේ එය විවිධ ආදේශක හතරකට (CH3-, CH2-CH3, H, සහ Br) බන්ධනය වී ඇති බැවිනි. එබැවින්, මෙම සංයෝගයට පහත දෘශ්ය සමාවයවික දෙක (එනන්තියෝමර්) ඇත:
1. (R)-2-බ්රොමොබියුටේන්
2. (S)-2-බ්රොමොබියුටේන්
මෙම සමාවයවික එකිනෙක මත අධිස්ථාපනය කළ නොහැකි අතර (එකිනෙකා කැඩපතක් ලෙස) ප්රතිවිරුද්ධ දෘශ්ය ක්රියාකාරකම් ඇත.
ප්රශ්නය 4: C4H10O සඳහා ව්යුහාත්මක සමාවයවික
C4H10O අණුක සූත්රය ලබා දී ඇති විට, ව්යුහාත්මක සමාවයවික කීයක් සෑදිය හැකිද?
සාකච්ඡාව:
C4H10O අණුක සූත්රයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ සංයෝගය ඇල්කොහොල් හෝ ඊතර් විය හැකි බවයි. විය හැකි සමාවයවික කිහිපයක් මෙන්න:
1. 1-බියුටනෝල්: CH3-CH2-CH2-CH2OH
2. 2-බියුටනෝල්: CH3-CH2-CHOH-CH3
3. 2-මෙතිල්-1-ප්රොපනෝල් (ඉසොබියුටනෝල්): (CH3)2CH-CH2OH
4. 2-මෙතිල්-2-ප්රොපනෝල් (ටී-බියුටනෝල්) : (CH3)3COH
5. ඩයිඊතයිල් ඊතර්: CH3-CH2-O-CH2-CH3
6. මෙතිල් ප්රොපයිල් ඊතර්: CH3-O-CH2-CH2-CH3
මෙම සෑම සමාවයවිකයකටම වෙනස් රසායනික හා භෞතික ගුණාංග ඇත.
ප්රශ්නය 5: C4H6 හි ජ්යාමිතික සහ ව්යුහාත්මක සමාවයවික හඳුනා ගැනීම
C4H6 අණුක සූත්රය ලබා දී ඇති විට, විය හැකි ජ්යාමිතික සහ ව්යුහාත්මක සමාවයවික තීරණය කරන්න.
සාකච්ඡාව:
C4H6 අණුක සූත්රය ද්විත්ව බන්ධනයක් සහිත ඇල්කීන සංයෝගයක් හෝ එක් ත්රිත්ව බන්ධනයක් සහිත ඇල්කයිනයක් සඳහා යොමු වේ:
ඇල්කීන (ඩයිනීන්) සඳහා:
1. 1,2-බියුටඩීන් : CH2=C=CH-CH3
2. 1,3-බියුටඩීන් : CH2=CH-CH=CH2
ඇල්කයින සඳහා:
1. 1-බියුටීන් : HC≡C-CH2-CH3
2. 2-බියුටීන් : CH3-C≡C-CH3
බියුටීන්-1 සඳහා, අපි ජ්යාමිතික සමාවයවික සලකා බැලුවහොත්:
1. සිස්-1,2-බියුටඩීන්
2. ට්රාන්ස්-1,2-බියුටේඩීන්
කෙසේ වෙතත්, තනි ද්විත්ව බන්ධන සහිත ව්යුහයන්ට ජ්යාමිතික සමාවයවික නොමැත.
රිංග්කසන්:
හයිඩ්රොකාබනවල සමාවයවිකතාව තේරුම් ගැනීමේදී, ව්යුහාත්මක සමාවයවික, ජ්යාමිතික සමාවයවික සහ දෘශ්ය සමාවයවික ඇතුළු විවිධ සමාවයවික වර්ග තේරුම් ගැනීම වැදගත් වේ. මෙම උදාහරණ ගැටළු රසායන විද්යා සිසුන්ට සහ වෘත්තිකයන්ට එකම අණුක සූත්රයක් තිබුණද විවිධ අණු වල ලක්ෂණ පිළිබඳ වැඩි අවබෝධයක් ලබා ගැනීමට උපකාරී වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ.
