Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Tí Ó Ń Jíròrò Àwọn Àmì Àwọn Átọ̀mù Eérún
Àtọ̀mù erogba jẹ́ ohun pàtàkì nínú kẹ́mísírì àti ìmọ̀ nípa ẹ̀dá alààyè nítorí agbára rẹ̀ láti ṣẹ̀dá onírúurú ìsopọ̀ covalent pẹ̀lú àwọn èròjà mìíràn. Ohun ìní àrà ọ̀tọ̀ yìí ti átọ̀mù erogba jẹ́ kí ó jẹ́ ìpìlẹ̀ gbogbo ẹ̀dá ayé lórí ilẹ̀ ayé. Nínú àpilẹ̀kọ yìí, a ó jíròrò ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìṣòro àti àlàyé wọn nípa àwọn ànímọ́ àrà ọ̀tọ̀ ti átọ̀mù erogba.
Pendahuluan
Àtọ̀mù erogba ní nọ́mbà átọ́mù 6, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé ó ní proton 6 nínú nucleus àti elekitiron 6 tí ó yí i ká. Àwọn elekitiron wọ̀nyí ni a pín káàkiri àwọn ikarahun méjì: elekitiron méjì nínú ikarahun àkọ́kọ́ àti elekitiron mẹ́rin nínú ikarahun kejì, tàbí valence,. Àmì pàtàkì ti átọ̀mù erogba wà nínú agbára rẹ̀ láti ṣẹ̀dá ìsopọ̀ covalent mẹ́rin pẹ̀lú àwọn átọ̀mù mìíràn, èyí tí ó fún ni láàyè fún onírúurú ìrísí.
Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè àti Ìjíròrò
Ìbéèrè 1: Ìṣètò Elékítírónù ti Elékítírónù
1. Pinnu iṣeto elekitironi ti atomu erogba.
Ìjíròrò:
Àtọ̀mù erogba ní nọ́mbà átọ̀mù 6, nítorí náà iye àwọn elektírónù náà jẹ́ 6. A lè kọ ìṣètò elektírónù rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí:
– Ikarahun akọkọ (k) ni awọn elekitironi meji.
– Ikarahun keji (l) ni awọn elekitironi mẹrin.
Nitorinaa, iṣeto elekitironi jẹ:
\[ 1s^2 2s^2 2p^2 \]
Ìbéèrè 2: Àwọn ìdè Covalent nínú erogba
2. Ya ìṣètò Lewis ti moleku methane (CH₄).
Ìjíròrò:
Mẹ́tánẹ́ẹ̀lì jẹ́ mọ́lẹ́kúlù kan tí ó ní átọ̀mù káàbọ̀nù kan àti átọ̀mù káàbọ̀nù mẹ́rin. Átọ̀mù káàbọ̀nù náà ní àwọn elektín valence mẹ́rin ó sì nílò àwọn elektín mẹ́rin mìíràn láti ṣe àṣeyọrí ìṣètò octet kan. Átọ̀mù káàbọ̀nù káàbọ̀nù kọ̀ọ̀kan ní elektín valence kan ó sì nílò elektín mìíràn kan. Átọ̀mù káàbọ̀nù náà ṣe ìsopọ̀ covalent kan ṣoṣo pẹ̀lú àwọn átọ̀mù káàbọ̀nù mẹ́rin náà, nítorí náà, ìṣètò methane ti Lewis nìyí:
\[
H \ mẹrin H
\ \ | \ /
\kẹ̀rin C
\ /|\
H \ mẹrin H
\]
Ìbéèrè 3: Àwọn Isomers Carbon
3. Dárúkọ àti ṣàlàyé irú àwọn isomer méjì tí àwọn èròjà onígbà-ẹ̀dá tí ó ní erogba lè ṣẹ̀dá.
Ìjíròrò:
Àwọn oríṣi isomer méjì pàtàkì ló wà tí àwọn èròjà onígbà-ayé tí ó ní erogba lè ṣẹ̀dá, èyí ni:
1. Àwọn Isomers ìṣètò: Àwọn isomer ìṣètò jẹ́ àwọn àkópọ̀ tí wọ́n ní ìṣètò molecule kan náà ṣùgbọ́n wọ́n yàtọ̀ síra ní ọ̀nà tí àwọn átọ̀mù wọn so pọ̀ (ìṣètò). Fún àpẹẹrẹ, C₄H₁₀ ní àwọn isomer ìṣètò méjì, butane àti isobutane.
2. Àwọn Isomers Onímọ̀-ẹ̀rọ (Stereoisomers): Àwọn isomer Onímọ̀-ẹ̀rọ jẹ́ irú isomer kan nínú èyí tí a so àwọn átọ̀mù pọ̀ ní ìtòlẹ́sẹẹsẹ kan náà ṣùgbọ́n wọ́n ní oríṣiríṣi ìtọ́sọ́nà ààyè. Àpẹẹrẹ kan ni isomerism cis-trans nínú àwọn alkenes bíi 2-butene (cis-2-butene àti trans-2-butene).
Ìbéèrè 4: Ìdàpọ̀ nínú erogba
4. Pinnu iru idapọmọra ti o waye ninu awọn atọmu erogba ninu molikula ethylene (C₂H₄).
Ìjíròrò:
Mólúkúlùkù ethylene (C₂H₄) ní àwọn átọ̀mù erogba méjì tí a so pọ̀ mọ́ra nípasẹ̀ ìsopọ̀ méjì. Nínú ìsopọ̀ covalent méjì, ọ̀kan lára àwọn ìsopọ̀ náà ni ìsopọ̀ sigma (σ) àti èkejì ni ìsopọ̀ pi (π).
Àwọn átọ̀mù erogba nínú ethylene ni a ti parapọ̀ mọ́ra, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé átọ̀mù erogba kọ̀ọ̀kan ń lo ìyípo kan àti ìyípo p méjì láti ṣẹ̀dá ìyípo sp² arabara mẹ́ta.
\[
\igun mẹrin H \igun mẹrin H
\ | \ /
\kẹ̀ẹ̀rin C=C
\ / \ |
H \ mẹrin H
\]
Àwọn ìràwọ̀ sp² mẹ́ta náà wá ń ṣe ìsopọ̀ sígma pẹ̀lú àwọn átọ̀mù hydrogen méjì àti átọ̀mù carbon mìíràn, nígbà tí àwọn ìràwọ̀ p tó kù ń ṣe ìsopọ̀ pi.
Ìbéèrè 5: Àwọn Ànímọ́ Àwọn Àdàpọ̀ Hydrocarbon
5. Ṣàlàyé àwọn ànímọ́ ara àti kẹ́míkà ti àwọn àdàpọ̀ hydrocarbon.
Ìjíròrò:
Àwọn àdàpọ̀ hydrocarbon jẹ́ carbon àti hydrogen nìkan. Àwọn ànímọ́ ti ara àti kẹ́míkà ti hydrocarbons ní:
Àwọn Ànímọ́ Ti Ara:
1. Ìpele Àkójọpọ̀: Àwọn hydrocarbons pẹ̀lú àwọn ẹ̀wọ̀n erogba kúkúrú (àwọn átọ̀mù erogba 1-4) sábà máa ń jẹ́ àwọn gáàsì ní iwọ̀n otutu yàrá. Àwọn hydrocarbons pẹ̀lú àwọn ẹ̀wọ̀n erogba àárín (àwọn átọ̀mù erogba 5-16) sábà máa ń jẹ́ omi, nígbà tí àwọn tí wọ́n ní ẹ̀wọ̀n gígùn (ju 16 lọ) sábà máa ń jẹ́ àwọn líle.
2. Ìwọ̀n: Àwọn hydrogen carbon kìí sábà ní ìwọ̀n tó omi, ọ̀pọ̀lọpọ̀ wọn kò sì lè yọ́ nínú omi nítorí pé wọn kìí ṣe pola.
3. Àwọn Ààyè Yíyọ́ àti Sísè: Àwọn Hydrocarbons pẹ̀lú àwọn ẹ̀wọ̀n erogba tó gùn ní àwọn ààyè yíyọ́ àti sísè tó ga jù nítorí agbára London tó lágbára láàárín àwọn molecule.
Àwọn Ànímọ́ Kẹ́míkà:
1. Ìṣiṣẹ́: Àwọn hydrocarbons lè faragba onírúurú ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà bíi jíjóná, halogenation, àti polymerization.
2. Ìjóná: Nígbà tí a bá fi atẹ́gùn jóná, àwọn hydrocarbons yóò tú agbára jáde ní ìrísí ooru àti ìmọ́lẹ̀, wọn yóò sì mú kí carbon dioxide àti omi jáde gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun tí a yọ jáde.
3. Ìyípadà àti Ìfikún: Àwọn Alkenes àti alkynes jẹ́ olùṣepọ̀ ju àwọn alkanes lọ nítorí wíwà àwọn ìdè méjì, èyí tí ó ń jẹ́ kí wọ́n lè fara da àwọn ìyípadà afikún níbi tí átọ̀mù mìíràn lè fi kún ìdè méjì náà.
Ìbéèrè 6: Ìró ohùn nínú àwọn ohun èlò amúlétutù erogba
6. Ṣàlàyé èrò ìró ohùn àti àpẹẹrẹ àwọn èròjà carbon tí ó fi hàn.
Ìjíròrò:
A lo èrò ìṣàfihàn láti ṣàlàyé àwọn ìṣètò molecule tí a kò le ṣàlàyé nípa ìṣètò Lewis kan ṣoṣo. Àwọn molecule wọ̀nyí ń fi ìdàpọ̀ tàbí àpapọ̀ àwọn ìṣètò Lewis hàn.
Àpẹẹrẹ àdàpọ̀ erogba pẹ̀lú resonance ni benzene (C₆H₆). Nínú benzene, àwọn átọ̀mù erogba mẹ́fà ló ń ṣe òrùka pẹ̀lú àwọn ìdè kan ṣoṣo àti méjì. Ìṣètò yìí kò dúró ṣinṣin, ṣùgbọ́n ó yàtọ̀ láàrín àwọn ìrísí méjì:
\[
\quad \setlength{\unitlength}{0.1cm}
\bẹ̀rẹ̀{àwòrán}(20, 15)
\put(3,0){\line(1,0){10}}
\put(13,0){\line(2,3){5}}
\put(18,7.5){\line(-2,3){5}}
\put(8,15){\line(-2,-3){5}}
\put(3,7.5){\line(1,0){10}}
\opin{aworan}
\quad \text{\scriptsize (Àtúnṣe)}
\]
Àdàpọ̀ yìí ní ìyípadà elekitironi tí ó mú kí ó dúró ṣinṣin gan-an.
Ipari
Àtọ̀mù erogba ní àwọn ànímọ́ àrà ọ̀tọ̀ tí ó mú kí ó ṣe pàtàkì nínú kẹ́mísírì onímọ̀-ara. Pẹ̀lú nọ́mbà átọ̀mù 6 rẹ̀, erogba lè ṣẹ̀dá ìdè covalent mẹ́rin kí ó sì ṣẹ̀dá onírúurú àwọn ìṣètò dídíjú bíi ẹ̀wọ̀n, òrùka, àti àwọn mókúlùkù onílà. Nínú àpilẹ̀kọ yìí, a ti jíròrò ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìṣòro àti ìjíròrò wọn nípa ìṣètò elekitironi, ìdè covalent, isomerism, ìdàpọ̀, àwọn ànímọ́ hydrocarbon, àti resonance. Òye pípéye nípa àwọn ànímọ́ àrà ọ̀tọ̀ ti átọ̀mù erogba ń mú kí ìwádìí tó gbéṣẹ́ àti tó gbéṣẹ́ nínú kẹ́mísírì onímọ̀-ara àti onírúurú àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá onímọ̀-ara àti ilé-iṣẹ́ rẹ̀ rọrùn.
