تم إلغاء تنشيط البوابة. يُرجَى الاتصال بمسؤول البوابة لديك.

فيديو السؤال: نواتج تكسير النونان الكيمياء

يمكن أن ينتج عن تكسير جزيء النونان عدد من النواتج. (أ) إذا كان تكسير جزيء النونان ينتج عنه جزيئان يتضمنان البروبين، فما اسم الناتج الثاني؟ (ب) أي أزواج الجزيئات الآتية يمكن أن ينتج عن طريق تكسير جزيء النونان، بافتراض أنه لا توجد نواتج أخرى؟ (أ) البروبان ‪+‬‏ الهبتين (ب) الهكسين ‪+‬‏ البروبين (ج) الأوكتان ‪+‬‏ الميثان [د] الإيثين ‪+‬‏ الهكسين [هـ] البيوتان ‪+‬‏ البنتين. (ج) أي مجموعات الجزيئات الآتية يمكن أن تنتج عن طريق تكسير جزيء النونان، بافتراض أنه لا توجد نواتج أخرى؟ (أ) الإيثين ‪+‬‏ الإيثان ‪+‬‏ البيوتين (ب) الهكسين ‪+‬‏ البروبان ‪+‬‏ الإيثين (ج) البروبان ‪+‬‏ الإيثين ‪+‬‏ البيوتين [د] البيوتين ‪+‬‏ البروبان ‪+‬‏ الميثان [هـ] البروبين ‪+‬‏ البروبين ‪+‬‏ البروبين.

١٢:١٦

‏نسخة الفيديو النصية

يمكن أن ينتج عن تكسير جزيء النونان عدد من النواتج. إذا كان تكسير جزيء النونان ينتج عنه جزيئان يتضمنان البروبين، فما اسم الناتج الثاني؟

التكسير هو عملية تفكك الهيدروكربونات إلى هيدروكربونات أصغر. وبشكل عام، هناك نوعان من التكسير: التكسير الحراري، والتكسير الحفزي. لكن بالنسبة إلى التطبيق هنا، لا يهم أي نوع نستخدمه. دعونا نلق نظرة سريعة على المادة البادئة؛ النونان.

يمكن تقسيم كلمة «نونان» إلى جزأين: «نونـ» و«ـان». البادئة «نونـ» تعني الرقم تسعة، واللاحقة «ـان» تشير إلى أن المادة الكيميائية التي نتعامل معها هي أحد الألكانات. لذا ففي هذا السياق، تعني البادئة «نونـ» أن لدينا ألكانًا به تسع ذرات كربون. يخبرنا السؤال أنه في هذه الحالة تحديدًا، يجري تكسير جزيء النونان إلى البروبين ومادة كيميائية أخرى.

التكسير البسيط المكون من خطوة واحدة للألكان سينتج ألكينًا زائد ألكان. والبروبين يعتبر من الألكينات. وهكذا فقد علمنا على الأقل أن الجزيء المجهول سوف يكون ألكانًا. يمكننا أن ننظر إلى عينة ألكان، مثل الهكسان، لتوضيح سبب إنتاجنا دائمًا لألكين زائد ألكان. في عملية التكسير، تكون الخطوة الأولى هي كسر روابط كربون-كربون. في هذا المثال، دعنا نكسر الرابطة الموجودة في المنتصف. نحصل على جزأين. لكن في الجزأين، لدينا ذرات كربون مرتبطة بثلاث روابط فقط. وهذا وضع غير مستقر.

الخطوة التالية في التكسير هي إعادة ترتيب ذرات الهيدروجين. على سبيل المثال، قد تتحرك ذرة الهيدروجين هذه للانضمام إلى الجزء الآخر. لكن مرة أخرى يترك ذلك ذرات كربون مرتبطة بثلاث روابط فقط. لذا فإن الخطوة الأخيرة من التكسير هي تكوين روابط كربون-كربون مزدوجة. في الواقع، ليس بالضرورة أن تكون العملية تامة بهذا الشكل. ولكن هذه هي العملية الكلية. والأمر المهم هو أن الذرات ستظل محفوظة. لذلك نعلم أن كل الذرات الموجودة في النونان سوف ينتهي بها المطاف في البروبين والناتج المجهول الآخر.

أسهل طريقة للإجابة على هذا السؤال هي التفكير في عدد ذرات الكربون في المواد الكيميائية. هناك تسع ذرات من الكربون في النونان وثلاث في البروبين. تذكر أن البادئة «بروبـ» تعني ثلاثة. لذا كل ما علينا فعله هو طرح ثلاثة من تسعة لحساب عدد ذرات الكربون في الألكان المجهول. وهذا يساوي ستة. والبادئة التي تعني ستة هي «هكسـ». وهكذا فإن اسم الألكان المجهول هو «هكسان».

الطريقة الأخرى للقيام بذلك هي استخدام الصيغة الجزيئية العامة للمواد الكيميائية. الألكان البسيط له الصيغة العامة: ‪C_(𝑛)H_(2𝑛 + 2)‬‏؛ حيث ‪𝑛‬‏ هو عدد ذرات الكربون. وهذا يعطي النونان الصيغة الكيميائية: ‪C₉H₂₀‬‏. من ناحية أخرى، الألكين الأحادي البسيط له الصيغة العامة: ‪C_(𝑛)H_(2𝑛)‬‏، حيث ‪𝑛‬‏ مرة أخرى هو عدد ذرات الكربون. هذا يعطي البروبين الصيغة الكيميائية: ‪C₃H₆‬‏. وإذا طرحنا ‪C₃H₆‬‏ من ‪C₉H₂₀‬‏، فإننا نحصل على: ‪C₆H₁₄‬‏. يقع هذا في الصيغة العامة للألكان: ‪C_(𝑛)H_(2𝑛 + 2)‬‏؛ حيث ‪𝑛‬‏ يساوي ستة. وهذه هي الصيغة الكيميائية للهكسان. لذا يعد هذا طريقًا بديلًا سليمًا. وفي كلتا الحالتين، فإننا نحتاج إلى تقديم اسم الناتج الثاني. واسم الناتج الثاني هو الهكسان.

أي أزواج الجزيئات الآتية يمكن أن ينتج عن طريق تكسير جزيء النونان، بافتراض أنه لا توجد نواتج أخرى؟ [أ] البروبان ‪+‬‏ الهبتين [ب] الهكسين ‪+‬‏ البروبين [ج] الأوكتان ‪+‬‏ الميثان [د] الإيثين ‪+‬‏ الهكسين [هـ] البيوتان ‪+‬‏ البنتين.

كما في الجزء (أ)، نتناول عملية تكسير النونان. وبما أننا حددنا بالفعل أن النونان أحد الألكانات، فإن عملية تكسير بسيطة من خطوة واحدة للنونان ينبغي أن تنتج ألكانًا زائد ألكين. ثانيًا، نحن نعلم أن جزيء النونان به تسع ذرات كربون. ونظرًا لأن الذرات تحفظ في عملية التكسير، فإننا نعلم أن الألكان والألكين الناتجين عن التكسير يجب أن يكون بهما تسع ذرات كربون في المجموع. ونحن نعلم هذا لأنه قيل لنا في السؤال أنه لا توجد نواتج أخرى.

وللإجابة على السؤال؛ فإن ما يمكننا فعله هو إلقاء نظرة على كل زوج، ومعرفة ما إذا كان يحتوي على ألكان وألكين، والتحقق من أن العدد الكلي لذرات الكربون يساوي تسعة. إذا فشل زوجان من الجزيئات في أي من هذين الاختبارين، فإن هذه تعتبر إجابة غير صحيحة. دعونا نبدأ بالبروبان والهبتين. ينتهي البروبان بـ «ـان». لذا فإنه يعتبر ألكانًا. وينتهي الهبتين بـ «ـين». وهذا يعني أنه ألكين. وهكذا فإن الزوجين الأولين قد اجتازا الاختبار الأول.

ماذا عن العدد الكلي لذرات الكربون؟ إن البادئة «بروبـ» تعني ثلاثة. وهكذا فإن البروبان به ثلاث ذرات كربون. ويحتوي الهبتين على البادئة «هبتـ» التي تعني سبعة. إذن يحتوي الهبتين على سبع ذرات كربون. ثلاثة زائد سبعة يساوي 10. وعدد ذرات الكربون هذا يزيد عن الموجود في جزيء النونان. لذلك، لا يمكن الحصول على هذين الناتجين من تكسير النونان. إذن، هذه إجابة غير صحيحة.

الزوجان الثانيان هما الهكسين والبروبين. وينتهي كل من الهكسين والبروبين باللاحقة «ين». لذا فإن كليهما ألكين. ومن ثم، فإنهما يفشلان في اجتياز الاختبار الأول. نحتاج إلى أن يكون أحد الناتجين ألكينًا والثاني ألكانًا؛ لذا فإنها ليست الإجابة الصحيحة. وعلى سبيل التدريب، يمكننا حساب عدد ذرات الكربون على أي حال. يحتوي الهكسين على ست ذرات كربون، في حين أن البروبين يحتوي على ثلاث ذرات. وبالرغم من أن ستة زائد ثلاثة يساوي تسعة، فإنه لا يمكن إنتاج الهكسين والبروبين من النونان لأننا نحتاج إلى ألكان واحد وألكين واحد.

والآن، فلنلق نظرة على الزوجين الثالثين. الأوكتان والميثان من الألكانات. ولذا يفشل هذا الزوج في اجتياز الاختبار الأول ولا يمكن أن يكون الإجابة الصحيحة. يحتوي الأوكتان والميثان على ثماني ذرات كربون وذرة كربون واحدة بالترتيب. ومع أن مجموعها يساوي تسعة، فإن هذه المجموعة تفشل في الاختبار الأول، ومن ثم لا يمكن أن تكون الإجابة الصحيحة.

يفشل الإيثين والهكسين في الاختبار الأول إذ إن كليهما ألكين. وهما يفشلان في الاختبار الثاني أيضًا؛ إذ إن مجموع ذرات الكربون في كليهما ثماني ذرات. وبما أن هذه أيضًا إجابة غير صحيحة، فلننتقل إلى الخيار الأخير. البيوتان يعتبر ألكانًا إذ إنه ينتهي باللاحقة «ـان». والبنتين هو ألكين لأنه ينتهي بـ «ـين». وعليه، فإن هذا الزوج يجتاز الاختبار الأول. تعني البادئة «بيوتـ» في البيوتان أنه يحتوي على أربع ذرات كربون، في حين تعني «بنتـ» في البنتين أنه يحتوي على خمس ذرات. هذا يعني أن البيوتان والبنتين يجتازان الاختبار الثاني؛ إذ يمتلكان تسع ذرات كربون.

لذلك، من بين الأزواج المعطاة، فإن الزوجين الوحيدين اللذين يمكن إنتاجهما عن طريق تكسير جزيء النونان بافتراض عدم وجود منتجات أخرى هما: البيوتان زائد البنتين.

أي مجموعات الجزيئات الآتية يمكن أن تنتج عن طريق تكسير جزيء النونان، بافتراض أنه لا توجد نواتج أخرى؟ [أ] الإيثين ‪+‬‏ الإيثان ‪+‬‏ البيوتين [ب] الهكسين ‪+‬‏ البروبان ‪+‬‏ الإيثين [ج] البروبان ‪+‬‏ الإيثين ‪+‬‏ البيوتين [د] البيوتين ‪+‬‏ البروبان ‪+‬‏ الميثان [هـ] البروبين ‪+‬‏ البروبين ‪+‬‏ البروبين.

كما ذكرنا في الجزء (أ) والجزء (ب)، عند تكسير النونان في خطوة واحدة، فإننا ننتج ألكانًا زائد ألكين. لكن في هذا السؤال، لدينا ثلاثة نواتج، لا اثنان. لذلك لدينا خطوة إضافية للتكسير. وهذا يعني أنه في الخطوة الثانية، إما أن نكسر الألكان لإنتاج ألكان زائد ألكين بالإضافة إلى ألكين آخر، وإما أن نكسر الألكين لإنتاج اثنين من الألكانات ودايين. اعتمادًا على الروابط التي تنكسر عند تكسير الألكين، يمكننا أيضًا إنتاج اثنين من الألكينات. لذا فإن تكسير الألكان بالإضافة إلى الألكين سينتج أيًّا من هذه الخيارات.

مرة أخرى، بما أننا نبدأ من النونان، فإننا نعلم أنه سيكون لدينا تسع ذرات كربون لنبدأ بها. لذلك فإننا سنحتاج إلى تسع ذرات كربون في الناتج. في كلتا الحالتين، سننتهي برابطتي كربون-كربون مزدوجتين، إما على صورة ألكينين أحاديين أو دايين. تشير البادئة «دايـ» في كلمة «دايين» إلى احتوائه على رابطتي كربون-كربون مزدوجتين. لذا، كما هو الحال في الجزء (ب)، يمكننا إجراء اختبارين على كل مجموعة والعثور على المجموعة التي يمكن إنتاجها عن طريق تكسير النونان.

يتمثل الاختباران فيما إذا كانت هناك رابطتا كربون-كربون مزدوجتان، وما إذا كان العدد الكلي من ذرات الكربون يساوي تسعة. لنبدأ بفحص المجموعة الأولى. في الإيثين، والإيثان، والبيوتين، لدينا ألكينان أحاديان وألكان واحد. لذلك، لدينا رابطتا كربون-كربون مزدوجتان. في الإيثين والإيثان والبيوتين، لدينا ذرتا كربون، وذرتا كربون، وأربع ذرات كربون على الترتيب. وهذا يعني أن العدد الكلي لذرات الكربون هو ثمانية. ثمانية لا تساوي تسعة، ونحن نعلم أن النواتج يجب أن تحتوي إجمالًا على تسع ذرات كربون. لذلك، ليست هذه الإجابة الصحيحة.

المجموعة الثانية تجتاز الاختبار الأول. فهي تحتوي على ألكينين أحاديين وألكان. ومع ذلك، تحتوي هذه المجموعة على ذرتي كربون أكثر من اللازم، إذ تحتوي على 11 ذرة بدلًا من تسع. لذلك ليست هذه الإجابة الصحيحة أيضًا. تجتاز المجموعة الثالثة من البروبان زائد الإيثين زائد البيوتين الاختبار الأول أيضًا. والأهم من ذلك، تجتاز المجموعة الثالثة أيضًا الاختبار الثاني، بإجمالي تسع ذرات كربون. نظرًا لأن هذه المجموعة اجتازت كلا الاختبارين، فهذه هي إجابتنا الصحيحة. ولكن دعونا نلق نظرة على الإجابتين الأخريين من باب الاحتياط.

لا تجتاز المجموعة الرابعة الاختبار الأول لأنها تحتوي على ألكين واحد فقط. كما أنها تفشل في الاختبار الثاني؛ إذ إنها تحتوي على ثماني ذرات كربون فقط. نظرًا لأننا استبعدنا ذلك الخيار، فيمكننا الانتقال إلى الخيار الأخير. تفشل المجموعة الأخيرة في الاختبار الأول. ستحتوي ثلاثة جزيئات متكافئة من البروبين على ثلاث روابط كربون-كربون مزدوجة، لا رابطتين كما هو مطلوب. على الرغم من احتواء البروبين زائد البروبين زائد البروبين على العدد الصحيح من ذرات الكربون فإن هذه ليست الإجابة الصحيحة لأنها تفشل في اجتياز الاختبار الأول.

ولذا، فمن بين المجموعات الخمس المعطاة، المجموعة الوحيدة التي يمكن إنتاجها عن طريق تكسير جزيء نونان بافتراض عدم وجود نواتج أخرى هي: البروبان زائد الإيثين زائد البيوتين.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.