فيديو السؤال: فهم تعريف الهيدروكربون الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

النونان ‪C9H20‬‏ هو أحد الهيدروكربونات الموجودة في ‪JP-8‬‏، الذي يعد أحد أنواع وقود الطائرات. لماذا يعد النونان هيدروكربونًا؟ (أ) يمكن استخدامه في صورة وقود. (ب) يحتوي على هيدروجين وكربون. (ج) صنع من النفط الخام. (د) يحتوي على هيدروجين وكربون فقط. (هـ) يحتوي على الهيدروجين والكربون بنسبة صحيحة.

في هذا السؤال، لدينا وصف لمركب كيميائي. اسم المركب هو النونان، وصيغته الجزيئية هي ‪C9H20‬‏. علمنا أيضًا من المعطيات أن النونان يصنف على أنه هيدروكربون. قد تكون بعض خيارات الإجابة المعطاة عن النونان عبارات صحيحة أو خاطئة. لكن المطلوب منا هو إيجاد العبارة الصحيحة التي تفسر سبب تصنيف النونان على أنه هيدروكربون.

حسنًا، علمنا من المعطيات أن النونان يستخدم في صورة وقود للطائرات. في الواقع، النونان هو وقود يصنع من النفط الخام، الذي يطلق عليه أيضًا اسم البترول. لكن هناك مواد تعد وقودًا ولا تصنف على أنها هيدروكربونات. على سبيل المثال، الهيدرازين هو وقود غير هيدروكربوني يستخدم في وقود الصواريخ وبعض خلايا الوقود. من الأمثلة الأخرى على الوقود غير الهيدروكربوني الهيدروجين، الذي يستخدم في صواريخ مكوك الفضاء وفي خلايا الوقود أيضًا. وينتج معظم وقود الهيدروجين اليوم من تكرير النفط الخام.

على الرغم من أن العبارتين الواردتين في خياري الإجابة (أ) و(ج) عن النونان صحيحتان، فإننا علمنا أن هناك مواد تصنف على أنها وقود أو مصنوعة من النفط الخام، وليست هيدروكربونات. ومن ثم، يمكننا استبعاد هذين الخيارين. علمنا أن الهيدرازين والهيدروجين ليسا من الهيدروكربونات. ويصنف هذان الجزيئان على أنهما جزيئان غير عضويين. من ناحية أخرى، يصنف النونان، الذي نعرف أنه هيدروكربون، على أنه جزيء عضوي.

حسنًا، الكيمياء العضوية فرع من فروع الكيمياء يدرس بنية مركبات الكربون وخواصها وجوانبها الأخرى. الهيدروكربونات هي أبسط مركبات الكربون. بعض الأمثلة على الجزيئات العضوية الأكثر تعقيدًا، والتي لا تصنف على أنها هيدروكربونات، الكحولات والأحماض الكربوكسيلية والإسترات. من أمثلة الكحولات الإيثانول، وصيغته الجزيئية هي ‪C2H6O‬‏. يحتوي الإيثانول على الكربون والهيدروجين، لكنه يحتوي أيضًا على عنصر ثالث في تركيبه، وهو الأكسجين. ونظرًا لأن المركبات مثل الكحولات، التي تحتوي على الكربون والهيدروجين وعنصر واحد آخر على الأقل، لا تصنف على أنها هيدروكربونات، يمكننا استبعاد خيار الإجابة (ب).

وتجدر الإشارة إلى أن هناك عددًا كبيرًا جدًّا من الهيدروكربونات المختلفة التي يرجع سبب وجودها إلى قدرة ذرة الكربون على تكوين روابط مستقرة مع أربع ذرات أخرى، وكذلك قدرتها على تكوين سلاسل طويلة يمكن أن تكون متفرعة أو على شكل حلقة. إضافة إلى ذلك، يمكن للكربون أيضًا تكوين روابط أحادية بين ذرتي كربون، وروابط ثنائية بين ذرتي كربون، وروابط ثلاثية بين ذرتي كربون. تصنف الجزيئات الثلاثة الموضحة على أنها هيدروكربونات، ولكن تختلف نسبة الكربون إلى الهيدروجين في كل جزيء. في الإيثان، تكون نسبة ذرات الكربون إلى ذرات الهيدروجين اثنين إلى ستة. وفي الإيثين، تكون نسبة ذرات الكربون إلى ذرات الهيدروجين اثنين إلى أربعة. وأخيرًا، في جزيء الإيثاين، تكون نسبة ذرات الكربون إلى ذرات الهيدروجين اثنين إلى اثنين.

كما قلنا، هذه الجزيئات الثلاثة جميعها هيدروكربونات. إذن، قد تختلف نسبة الكربون إلى الهيدروجين في الهيدروكربونات. لذلك، لا تستخدم نسبة محددة من الكربون إلى الهيدروجين لتصنيف مركب ما على أنه هيدروكربون. إذن، يمكننا استبعاد خيار الإجابة (هـ). من خلال ما تناولناه، علمنا أن أفضل تعريف للهيدروكربون هو أنه جزيء يتكون من ذرات كربون وهيدروجين فقط. لذلك، يعد النونان هيدروكربونًا؛ لأنه يحتوي على هيدروجين وكربون فقط. إذن، خيار الإجابة (د) هو الإجابة الصحيحة.