نسخة الفيديو النصية
أي من الآتي يصف الصيغة العامة للكحولات؟ أ: C𝑛H2𝑛+2، ب: C𝑛H2𝑛، ج: C𝑛H2𝑛+1، د: C𝑛H2𝑛−2OH، هـ: C𝑛H2𝑛+1OH.
لدينا في هذا السؤال خمس صيغ عامة محتملة. وفي كل صيغة من هذه الصيغ العامة، يمثل الرمز 𝑛 عدد ذرات الكربون في الجزيء. وعلينا تحديد أي صيغة من هذه الصيغ العامة تمثل كحولًا.
الكحولات عائلة من المركبات تحتوي على المجموعة الوظيفية نفسها، وهي مجموعة الهيدروكسيل. تتكون مجموعة الهيدروكسيل من ذرة أكسجين مرتبطة بذرة هيدروجين. وبما أن جميع جزيئات الكحول يجب أن تحتوي على هذه المجموعة الوظيفية، فإن الصيغة العامة يجب أن توضح وجود ذرة الأكسجين. بالنظر إلى خيارات الإجابة، نلاحظ أن الخيارات أ، ب، ج تحتوي على ذرات كربون وهيدروجين فقط. لذا لا يمكن أن يصف أحد هذه الخيارات الصيغة العامة للكحولات.
لنتحقق من ذلك أكثر، دعونا نلق نظرة فاحصة على الصيغ التوضيحية لأول ثلاثة كحولات في السلسلة المتجانسة للكحولات. السلسلة المتجانسة هي مجموعة من المركبات التي لها المجموعة الوظيفية نفسها والصيغة العامة نفسها، ويختلف كل مركب في السلسلة عن المركب التالي له بوحدة بنائية. في حالة الكحولات نعلم أن المجموعة الوظيفية نفسها التي تحتوي عليها هي مجموعة الهيدروكسيل. ويمكننا أن نلاحظ من الصيغ التوضيحية أن كل مركب في السلسلة يختلف عن المركب التالي له بوحدة CH2 واحدة. يمكننا الاستعانة بالصيغ التوضيحية لجزيئات الكحول الثلاثة هذه لتحديد أي من الصيغتين العامتين المتبقيتين هي الإجابة الصحيحة.
نلاحظ أن الخيارين د وهـ يوضحان وجود مجموعة الهيدروكسيل. وإذا نظرنا إلى الجزء المتبقي في كل جزيء، فسنلاحظ أن كل ذرة كربون في البنية مرتبطة بذرتي هيدروجين. ومن ثم فإن كل عدد 𝑛 من ذرات الكربون في الجزيء يقابله اثنان في 𝑛 من ذرات الهيدروجين. لكننا نلاحظ أيضًا في نهاية السلسلة الكربونية وجود ذرة هيدروجين إضافية. إذن عدد ذرات الهيدروجين المرتبطة بذرات الكربون في الكحول هو اثنان 𝑛 زائد واحد. ومن ثم فإن الصيغة العامة للكحولات يجب أن تكون C𝑛H2𝑛+1OH، التي تطابق الخيار هـ.
وللتأكد فقط دعونا نختبر هذه الصيغة العامة مع الكحول الثالث، وهو البروبانول. يحتوي البروبانول على ثلاث ذرات كربون؛ لذا يمكننا التعويض بثلاثة عن 𝑛 في الصيغة العامة. وهذا يعطينا الصيغة الجزيئية C3H7OH. نعلم بالفعل أن البروبانول يحتوي على ثلاث ذرات كربون. وترتبط ذرات الكربون الثلاث هذه بسبع ذرات هيدروجين ومجموعة هيدروكسيل واحدة. وعليه فإن الصيغة العامة صحيحة. إذن الصيغة العامة للكحولات هي C𝑛H2𝑛+1OH، أي الخيار هـ.
