فيديو السؤال: تحديد ناتج هلجنة الإيثاين باستخدام ماء البروم الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أثناء هلجنة الإيثاين، يمرر غاز الإيثاين عبر ماء البروم المذاب في رابع كلوريد الكربون. يختفي اللون البرتقالي للبروم عند حدوث تفاعل الإضافة. ما الناتج النهائي لهذا التفاعل؟

للإجابة عن هذا السؤال، علينا تحديد ناتج هلجنة الإيثاين باستخدام ماء البروم المذاب في رابع كلوريد الكربون. التفاعل الذي يحدث هو تفاعل إضافة. وتفاعل الإضافة نوع من التفاعلات الكيميائية يتحد فيه جزيئان أو أكثر لتكوين جزيء أكبر دون تكون أي نواتج ثانوية. والهلجنة نوع محدد من تفاعلات الإضافة يتضمن إضافة هالوجين واحد أو أكثر.

ورد ذكر اثنين من الهالوجينات في السؤال. يتكون ماء البروم من البروم الثنائي الذرة المذاب في الماء. ورابع كلوريد الكربون سائل عديم اللون. بالنظر إلى خيارات الإجابة، يمكننا ملاحظة أن جميع البنى تحتوي على ذرات بروم، لكن لا تحتوي أي منها على ذرات كلور. إذن تتضمن عملية الهلجنة هذه إضافة ذرات بروم. لذا يمكننا استنتاج أن البروم الثنائي الذرة مادة متفاعلة، ورابع كلوريد الكربون مذيب غير تفاعلي.

والآن بعد أن عرفنا أن البروم الثنائي الذرة هو المادة المتفاعلة، وذرات البروم ستضاف أثناء هذا التفاعل، دعونا نلق نظرة على المتفاعل الآخر، وهو الإيثاين. الإيثاين ألكين يتكون من ذرتي كربون. لذا يجب أن ترتبط ذرتا الكربون برابطة كربون-كربون ثلاثية. رابطة الكربون-كربون الثلاثية تفاعلية إلى حد ما بسبب الرابطتين ‪𝜋‬‏ اللتين تحتوي عليهما. أثناء تفاعل الإضافة، يمكن أن تنكسر إحدى رابطتي ‪𝜋‬‏، مما يسمح بإضافة مستبدلين جديدين.

أثناء تفاعل الإيثاين مع البروم الثنائي الذرة، تنكسر إحدى رابطتي ‪𝜋‬‏ بين ذرتي الكربون، وكذلك الرابطة بين ذرتي البروم، مما يسمح بتكوين رابطتين جديدتين بين ذرتي الكربون وذرتي البروم. ينتج عن ذلك 2،1-ثنائي برومو الإيثين. لكن هذا الجزيء يحتوي على رابطة ‪𝜋‬‏ يمكن أن تتفاعل مع البروم الثنائي الذرة. مرة أخرى، ستنكسر الرابطة ‪𝜋‬‏ بين ذرتي الكربون، وكذلك الرابطة بين ذرتي البروم. هذا يسمح بتكوين رابطتين جديدتين بين الكربون والبروم. وينتج عن ذلك المركب 2،2،1،1-رباعي برومو الإيثان.

ثمة معلومة أخرى ذكرت في السؤال، وهي أن اللون البرتقالي للبروم يختفي عند حدوث تفاعل الإضافة. لماء البروم لون برتقالي مميز. أما 2،2،1،1-رباعي برومو الإيثان، فيتدرج بين انعدام اللون والأصفر الباهت. لذا عندما يمرر الإيثاين عبر ماء البروم، يتفاعل البروم مع الإيثاين منتجًا مادة عديمة اللون. ومن ثم يصبح اللون البرتقالي للمحلول أفتح مع تقدم التفاعل. وعندما يتفاعل كل البروم، يفقد اللون البرتقالي تمامًا.

بالعودة إلى السؤال، وجدنا أن ناتج هلجنة الإيثاين هو 2،2،1،1-رباعي برومو الإيثان. يحتوي هذا المركب على أربع ذرات من البروم. وعليه يمكننا استبعاد الخيارات ج، د، هـ؛ لأن هذه البنى لا تحتوي على العدد الصحيح من ذرات البروم. في الناتج، ترتبط ذرتا الكربون برابطة أحادية. وعليه يمكننا استبعاد الخيار ب الذي يوضح ارتباط ذرتي الكربون برابطة مزدوجة. إذن لا بد أن يكون الخيار أ هو التركيب الهيكلي الصحيح لـ 2،2،1،1-رباعي برومو الإيثان. ومن ثم فإن هلجنة الإيثاين مع ماء البروم المذاب في رابع كلوريد الكربون ينتج عنه الناتج الموضح في الخيار أ.