فيديو السؤال: تحديد الجزيء الذي لا يعد أحد متشاكلات المجموعة الوظيفية الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي من البنى الآتية لا يعد أحد متشاكلات المجموعة الوظيفية للمركب ‪C₃H₆O₂‬‏؟ معطى لنا خمس صيغ بنائية بالأسفل.

في هذا السؤال، لدينا البنى الجزيئية لخمسة جزيئات مختلفة. وعلينا تحديد أي منها لا يعد أحد متشاكلات المجموعة الوظيفية للمركب ‪C3H6O2‬‏. بداية، المجموعة الوظيفية هي جزء من جزيء مكون من ذرات معينة بترتيب روابط معين. وعادة ما تتصرف المجموعات الوظيفية بطرق محددة يمكن توقعها. على سبيل المثال، يمكن أن تكون للجزيئات التي لها نفس المجموعة الوظيفية خواص فيزيائية وكيميائية متشابهة. ومتشاكلات المجموعة الوظيفية هي جزيئات لها الصيغة الجزيئية نفسها، ولكن لها مجموعات وظيفية مختلفة.

لحل هذا السؤال، علينا أن نتحقق من كل صيغة بنائية لتحديد المجموعات الوظيفية الموجودة وكتابة الصيغة الجزيئية. وعليه، فالجزيء الذي ليس له الصيغة الجزيئية المعطاة لا يكون متشاكلًا للمجموعة الوظيفية للمركب ‪C3H6O2‬‏. دعونا نبدأ بالجزيء (أ). المجموعة الوظيفية في هذا الجزيء هي مجموعة كربوكسيل، وهذا يعني أن الجزيء هو حمض كربوكسيلي. اسم هذا الحمض الكربوكسيلي هو حمض البروبانويك. لن نتطرق إلى تسمية الأحماض الكربوكسيلية في هذا الفيديو، لكن يمكننا أن ندرك أن الجذر «بروبـ» يشير إلى وجود ثلاث ذرات كربون في سلسلة الكربون. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم كلمة «حمض» مع اللاحقة «ـويك» في أسماء جميع الأحماض الكربوكسيلية.

الآن، دعونا نحدد الصيغة الجزيئية لهذا الجزيء. توجد ثلاث ذرات كربون، وست ذرات هيدروجين، وذرتا أكسجين في هذا الجزيء. ومن ثم، فإن صيغته الجزيئية هي ‪C3H6O2‬‏. وبما أن هذه الصيغة الجزيئية هي نفسها الصيغة المعطاة في السؤال، فهذا الجزيء متشاكل.

يحتوي الجزيء (ب) على مجموعتين وظيفيتين هما: مجموعة الألدهيد الوظيفية ومجموعة الكحول الوظيفية التي تعرف باسم «مجموعة الهيدروكسيل». اسم هذا الجزيء هو 3-هيدروكسي بروبانال. في هذا الاسم، يشير «هيدروكسي» إلى وجود مجموعة الهيدروكسيل، وتقع هذه المجموعة على ذرة الكربون الثالثة في سلسلة الكربون، وتشير اللاحقة «ـال» إلى وجود مجموعة الألدهيد. يحتوي هذا الجزيء على ثلاث ذرات كربون وست ذرات هيدروجين وذرتي أكسجين. ومن ثم، فإن صيغته الجزيئية، مثل الجزيء (أ)، هي ‪C3H6O2‬‏. ولكن، بما أن هذا الجزيء له مجموعات وظيفية مختلفة عن الجزيء (أ)، فهو أحد متشاكلات المجموعة الوظيفية.

يحتوي الجزيء (ج) أيضًا على مجموعتين وظيفيتين هما: مجموعة كربوكسيل ورابطة مزدوجة بين ذرتي كربون. اسم هذا الجزيء هو 2-حمض البروبينويك على الرغم من أنه يكتب غالبًا أيضًا على الصورة «حمض 2-بروبينويك». في كلتا الحالتين، يشير المقطع «ـين» الموجود في الاسم إلى وجود الرابطة المزدوجة بين ذرتي الكربون في سلسلة الكربون، ويخبرنا العدد اثنين أن الرابطة المزدوجة بين ذرتي الكربون تبدأ على ذرة الكربون الثانية في سلسلة الكربون. يمكننا أن نلاحظ هنا أيضًا أن كلمة «حمض» واللاحقة «ـويك» يشيران إلى أن الجزيء هو حمض كربوكسيلي. يحتوي هذا الجزيء على ثلاث ذرات كربون وأربع ذرات هيدروجين وذرتي أكسجين. ومن ثم، فإن صيغته الجزيئية هي ‪C3H4O2‬‏. تختلف هذه الصيغة الجزيئية عن تلك المعطاة في السؤال. ومن ثم، لا يمكن أن يكون هذا الجزيء أحد متشاكلات المجموعة الوظيفية للمركب ‪C3H6O2‬‏.

دعونا نتحقق سريعًا من الجزيئين (د) و(هـ) لمعرفة السبب في أنهما متشاكلا المجموعة الوظيفية للمركب ‪C3H6O2‬‏. يحتوي الجزيء (د) إجمالًا على ثلاث مجموعات وظيفية هي: مجموعتي هيدروكسيل ورابطة مزدوجة واحدة بين ذرتي الكربون. اسم هذا الجزيء هو البروبين-1، 1-ديول، على الرغم من أنه يكتب غالبًا أيضًا على الصورة «1-بروبين-1،1-ديول». الجزيء (هـ) يحتوي على مجموعة الإستر الوظيفية، ويمكن تسميته «إيثانوات الميثيل» أو «أسيتات الميثيل». قواعد تسمية هذه الجزيئات خارج نطاق هذا الفيديو. الأهم من ذلك هو معرفة أن كلا هذين الجزيئين له الصيغة الجزيئية المعطاة في السؤال؛ لذلك، يجب أن يكونا متشاكلي المجموعة الوظيفية للمركب ‪C3H6O2‬‏.

تلخيصًا لما سبق، تختلف الجزيئات المعطاة في هذا السؤال جميعها من حيث أنواع المجموعات الوظيفية الموجودة. لكن، الجزيء (ج) فقط ليست له الصيغة الجزيئية ‪C3H6O2‬‏. وبما أن الجزيء (ج) له صيغة جزيئية مختلفة، فهو لا يعد أحد متشاكلات المجموعة الوظيفية للمركب ‪C3H6O2‬‏.