الخطوط الأمامية لكرة السلة

الألكاناتهيأبسطأنواعالهيدروكربوناتوأكثرهاأساسيةفيالكيمياءالعضوية.تُعرفهذهالمركباتبأنهاهيدروكربوناتمشبعة،ممايعنيأنهاتحتويفقطعلىروابطأحاديةبينذراتالكربون(C-C)وروابطبينالكربونوالهيدروجين(C-H).بسببطبيعتهاالمشبعة،تُعتبرالألكاناتمركباتمستقرةكيميائيًاولاتتفاعلبسهولةمعالموادالأخرىمقارنةًبالهيدروكربوناتغيرالمشبعةمثلالألكيناتوالألكاينات.الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةأحاديةفقطبينالذرات

التركيبالكيميائيللألكانات

تتبعالألكاناتالصيغةالعامةCₙH₂ₙ₊₂،حيث"n"تمثلعددذراتالكربونفيالجزيء.علىسبيلالمثال،الميثان(CH₄)هوأبسطالألكاناتويحتويعلىذرةكربونواحدةوأربعذراتهيدروجين.الإيثان(C₂H₆)يحتويعلىذرتيكربونوستذراتهيدروجين،وهكذا.

تتميزالألكاناتبوجودروابطسيجما(σ)القويةبينالذرات،ممايجعلهاأقلتفاعليةمقارنةًبالمركباتالتيتحتويعلىروابطثنائيةأوثلاثية.هذاالهيكلالجزيئيالبسيطيمنحالألكاناتخصائصفيزيائيةمميزة،مثلانخفاضدرجاتالغليانوالذوبانفيالماء.

التسميةالنظاميةللألكانات

يتمتسميةالألكاناتوفقًالنظامIUPAC(الاتحادالدوليللكيمياءالبحتةوالتطبيقية)،حيثتُضافاللاحقة"-ان"(-ane)إلىاسمالسلسلةالكربونية.علىسبيلالمثال:
-الميثان(Methane):CH₄
-الإيثان(Ethane):C₂H₆
-البروبان(Propane):C₃H₈
-البوتان(Butane):C₄H₁₀

عندوجودفروعفيالسلسلةالكربونية،يتماستخدامبادئاتمثل"ميثيل-"أو"إيثيل-"للإشارةإلىالمجموعاتالمتفرعة،معتحديدموقعهابأرقام.

الخصائصالفيزيائيةوالكيميائية

1. الحالةالفيزيائية:
2. الألكاناتالصغيرة(منCH₄إلىC₄H₁₀)تكونغازاتفيدرجةحرارةالغرفة.
3. الألكاناتالمتوسطة(منC₅H₁₂إلىC₁₇H₃₆)تكونسوائل.

4. الألكاناتالكبيرة(أكثرمنC₁₈H₃₈)تكونموادصلبةشمعية.

   الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةأحاديةفقطبينالذرات

5. الذوبان:

   الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةأحاديةفقطبينالذرات

6. الألكاناتغيرقطبية،لذافهيلاتذوبفيالماء(المذيبالقطبي)ولكنهاتذوبفيالمذيباتالعضويةمثلالبنزينوالأثير.

   الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةأحاديةفقطبينالذرات

7. تفاعلاتالاحتراق:

   الألكاناتهيهيدروكربوناتتحتويعلىرابطةأحاديةفقطبينالذرات
8. الألكاناتقابلةللاشتعالوتتفاعلمعالأكسجينلتكوينثانيأكسيدالكربونوالماء،ممايجعلهامصدرًامهمًاللطاقة(مثلالغازالطبيعيوالبنزين).

الاستخداماتالصناعيةللألكانات

تُستخدمالألكاناتفيالعديدمنالتطبيقاتالصناعيةواليومية،مثل:
-الوقود:الميثان(الغازالطبيعي)،البروبان،والبوتانتُستخدمفيالتدفئةوالطبخ.
-صناعةالبتروكيماويات:تُستخدمكموادخاملإنتاجالبلاستيكوالمنظفات.
-المذيباتالصناعية:مثلالهكسانفياستخلاصالزيوت.

الخلاصة

الألكاناتهيمركباتعضويةأساسيةتتميزبوجودروابطأحاديةفقطبينذراتالكربون.تُستخدمعلىنطاقواسعفيالصناعةبسبباستقرارهاالكيميائيوقدرتهاعلىالاحتراقبكفاءة.فهمخصائصهاوتفاعلاتهايساعدفيتطويرتطبيقاتجديدةفيمجالالطاقةوالكيمياءالصناعية.