نسخة الفيديو النصية
حمض البكريك، الذي يعرف أيضًا بـ 2،4،6-ثلاثي نيترو فينول، هو أحد مشتقات البنزين التي تحتوي على العديد من مجموعات النيترو. بالنظر إلى المجموعات الكيميائية التي يحتوي عليها حمض البكريك، ما الاستخدام الأساسي له؟ أ: وقود للسيارات، ب: الأسمدة، ج: المواد المتفجرة، د: حفظ الطعام، هـ: الدهانات.
يعرف حمض البكريك بأنه أحد مشتقات البنزين؛ لأنه يحتوي على مجموعات وظيفية مرتبطة كيميائيًّا بحلقة البنزين. في الواقع، يوجد في هذا الجزيء أربع مجموعات وظيفية مرتبطة بحلقة البنزين. ولهذا السبب يصنف هذا الجزيء أيضًا أنه أرين متعدد الاستبدال.
دعونا نحدد المجموعات الوظيفية الأربعة الموجودة في حمض البكريك. في البداية، توجد مجموعة هيدروكسيل واحدة أو مجموعة OH، وثلاث مجموعات نيترو أو NO2. يعرف حمض البكريك وفقًا لنظام تسمية الأيوباك باسم 2،4،6-ثلاثي نيترو فينول. تشير الأعداد اثنان وأربعة وستة إلى مواضع ذرات الكربون لمجموعات النيترو في حلقة البنزين. نلاحظ أن مجموعة الهيدروكسيل لها الأولوية، وتوجد على ذرة الكربون رقم واحد. يشير الجزء ثلاثي نيترو من الاسم إلى وجود ثلاث مجموعات نيترو. ويمثل الفينول الجزء المتبقي من الجزيء، وهو كما يتضح لنا يتكون من مجموعة هيدروكسيل واحدة مرتبطة بحلقة بنزين.
يمكن إضافة مجموعات النيترو إلى الفينول باستخدام تفاعل النيترة، وهو أحد أنواع تفاعلات الاستبدال. أثناء تفاعل النيترة، يتفاعل الفينول مع حمض النيتريك في وجود حمض الكبريتيك. وفي وجود كمية كافية من حمض النيتريك، تحل مجموعات النيترو محل ثلاث ذرات هيدروجين في الحلقة الأروماتية. وتمثل مجموعات النيترو هنا بشحنات تقديرية.
تتسم مجموعات النيترو بخاصية الرنين. ولدينا هنا بنية رنين مكافئة. يمكننا أيضًا تمثيل مجموعة النيترو باستخدام هجين الرنين. لكن في هذا الفيديو، سنمثلها باستخدام إحدى بنى الرنين. بما أن حمض البكريك يحتوي على عدة مجموعات نيترو، فإنه غالبًا ما يسمى مركبًا عديد النيترات. يوجد مركب آخر عديد النيترات مشابه له للغاية، وربما نكون على دراية به، وهو TNT أو 2،4،6-ثلاثي نيتروتولوين. نعلم أن TNT مادة متفجرة. وعند تفجير TNT، يحدث انفجار وتنطلق كمية هائلة من الطاقة. لكن لماذا يحدث ذلك؟
الروابط الكيميائية في جزيء TNT تكون غير مستقرة وضعيفة إلى حد ما. لكن الروابط الموجودة في الجزيئات التي تتكون عند انفجار مركب TNT، وهي ثاني أكسيد الكربون والماء وغاز النيتروجين، تكون قوية إلى حد كبير، وخاصة الرابطة الثلاثية في جزيئات غاز النيتروجين. وبما أن الطاقة اللازمة لكسر الروابط الضعيفة في مركب TNT تكون أقل بكثير من الطاقة التي تطلق عندما تتكون النواتج، تنطلق كمية هائلة من الطاقة إلى الوسط المحيط. لقد استخدمنا معادلة كيميائية بسيطة غير موزونة لتمثيل تفكك مركب TNT، وهو أكثر تعقيدًا مما ناقشناه في هذا الفيديو.
حسنًا، بما أن حمض البكريك يحتوي على ثلاث مجموعات نيترو، مثل مركب TNT، فإنه على الأرجح مادة متفجرة أيضًا. في الواقع، حمض البكريك مادة متفجرة أقوى من مركب TNT. وذلك لأنه ينفجر بسهولة أكبر، وعليه فهو شديد الخطورة إذا لم يحفظ حفظًا صحيحًا. إذن الاستخدام الأساسي لحمض البكريك يكون في المواد المتفجرة. الإجابة الصحيحة هي الخيار ج.
