แอลเคน

แอลเคน (alkane)

 

    แอลเคน หมายถึง สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่พันธะระหว่างคาร์บอนยึดเหนี่ยวด้วยพันธะ เดี่ยว จัดเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนประเภทอิ่มตัว มีสูตรทั่วไปเป็น   CnH2n+2  เมื่อ n คือจำนวนอะตอมของคาร์บอน = 1,2,3,4………. 

    การเกิดพันธะของแอลเคน

     แอลเคนเป็นอนุกรมของโมเลกุลอย่างง่ายที่เกิดขึ้นจากการสร้างพันธะระหว่างคาร์บอน และไฮโดรเจน ซึ่งคาร์บอนมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 4 และไฮโดรเจนมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1 ซึ่งแสดงได้ด้วยสูตรโครงสร้างลิวอิสแบบจุด ดังนี้

     สังเกตว่า คาร์บอนมีความเสถียรเนื่องจากมีอิเล็กตรอนครบ 8 ตามกฏออกเตต และไฮโดรเจนมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเป็น 2 เหมือนกับของฮีเลียม

     การใช้อะตอมของสองธาตุนี้แสดงการสร้างโซ่ของไฮโดรคาร์บอนตั้งแต่คาร์บอน 1 – 10 อะตอม ที่สร้างพันธะเข้าด้วยกัน โดยแสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจนอะตอมจะใช้ช่องว่างหลังจากอะตอมคาร์บอนสร้างพันธะต่อกัน

     ขั้นตอนการเกิดแอลเคน

      ต่อไปนี้ใช้ขั้นตอนการสร้างแอลเคนแบบง่าย ๆ ด้วยกระบวนการ 4 ขั้นตอน

ขั้นที่ 1 : เขียนจำนวนอะตอมคาร์บอนให้ถูกต้อง และจัดกลุ่มของไฮโดรเจนให้ถูกต้อง

ขั้นที่ 2 : เชื่อมอะตอมคาร์บอนเข้าด้วยกัน โดยใช้อิเล็กตรอน 1 คู่ และจัดวางไฮโดรเจนรอบ ๆ ภายนอก

ขั้นที่ 3 : เคลื่อนย้ายไฮโดรเจนเข้าหาอิเล็กตรอนคู่รอบ ๆ คาร์บอน

ขั้นที่ 4 : แทนที่คู่อิเล็กตรอนด้วยเส้นตรงเชื่อมอะตอมเข้าด้วยกัน โดยเส้น 1 แทนอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะ 1 คู่

ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนสร้างโมเลกุลที่มีความยาวมากขึ้น

     คาร์บอน 1 อะตอม : มีเทน (CH4)

      คาร์บอนเดี่ยว ๆ 1 อะตอม ไม่มีคาร์บอนอื่นที่จะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน ใส่เวเลนซ์อิเล็กตรอนด้วยจุด 4 จุดรอบอะตอมคาร์บอนที่จะใช้ร่วมกับไฮโดรเจนอะตอม ผลที่เกิดขึ้นจะได้สูตรเคมีของโมเลกุลมีเทน CH4ดังนี้

methane molecule

คาร์บอน 2 อะตอม : อีเทน

     แผนภาพต่อไปนี้แสดงการสร้างอีเทน ขั้นตอนแสดงจำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่จำเป็นต้องใช้อิเล็กตรอนร่วมกับคาร์บอน 2 อะตอม โดยใช้ไฮโดรเจน 6 อะตอม

     อีเทน เป็นแหล่งกำเนิดวัตถุดิบของอุตสาหกรรมพลาสติก ซึ่งได้มาจากเชื้อเพลิงทั้งแก๊สธรรมชาติ หรือน้ำมันดิบ

ethane

คาร์บอน 3 อะตอม : โพรเพน (C3H8)

    ขั้นตอนการสร้างโมเลกุลก็เช่นเดียวกับมีเทนและอีเทน เราสามารถสร้างโมเลกุลโพรเพนที่มีคาร์บอน 3 อะตอม โพรเพน เป็นเชื้อเพลิงที่มีความสำคัญ ซึ่งจัดเป็นเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ (fossil fuel) ที่ใช้ประโยชน์ร่วมกับบิวเทนในแก๊ส LPG สำหรับการหุงต้มและในยานพาหนะ

propane

สำหรับการสร้างโมเลกุลที่มีความยาวมากขึ้นก็ทำได้เช่นเดียวกับที่ผ่านมา ซึ่งแสดงให้เห็นต่อไปนี้

C4H10

butane

C5H12

pentane


C6H14

  hexane

C7H16

heptane

C8H18

  octane

C9H20

  nonane

C10H22

  

จำนวนอะตอม C

สูตรโมเลกุล

สูตรโครงสร้าง

ชื่อ

จุดหลอมเหลว
(
O
C)

จุดเดือด (OC)

1

CH4

CH4

มีเทน

182.5

161.5

2

C2H6

CH3CH3

อีเทน

182.8

88.6

3

C3H8

CH3CH2CH3

โพรเพน

187.7

42.1

4

C4H10

CH3CH2CH2CH3

บิวเทน

138.3

0.5

5

C5H12

CH3(CH2)3CH3

เพนเทน

129.7

36.7

6

C6H14

CH3(CH2)4CH3

เฮกเซน

95.3

68.7

7

C7H16

CH3(CH2)5CH3

เฮปเทน

90.6

98.4

8

C8H18

CH3(CH2)6CH3

ออกเทน

56.8

125.7

10

C10H22

CH3(CH2)8CH3

เดกเคน

29.7

174.1

12

C12H26

CH3(CH2)10CH3

โดเดกเคน

9.6

216.3

14

C14H30

CH3(CH2)12CH3

เตระเดกเคน

5.8

253.5

16

C16H34

CH3(CH2)14CH3

เฮกซะเดกเคน

18.2

286.8

18

C18H38

CH3(CH2)16CH3

ออกตะเดกเคน

28.2

316.3

20

C20H42

CH3(CH2)18CH3

ไอโคเซน

36.4

343.0

 

Advertisements
%d bloggers like this: