نسخة الفيديو النصية
ما الصيغة العامة لمجموعة المركبات التي تنتمي إليها الصيغة التوضيحية الآتية؟
يحتوي المركب الموضح على ثلاث ذرات كربون وثماني ذرات هيدروجين. إذن هذا الجزيء له الصيغة الجزيئية C3H8. لكن السؤال لا يطلب منا الصيغة الجزيئية لهذا المركب. بدلًا من ذلك، علينا تحديد صيغة عامة تصلح لجميع المركبات ذات الصلة بالمركب الموضح.
يحتوي المركب الموضح فقط على ذرات كربون وهيدروجين مرتبطة بروابط تساهمية أحادية. لذلك، يمكن تصنيف هذا الجزيء على أنه ألكان، وهو هيدروكربون مشبع يتكون فقط من روابط تساهمية أحادية. بما أن الألكانات هيدروكربونات، فإننا نعلم أن الصيغة العامة ستحتوي على ذرات كربون وهيدروجين. ومهمتنا هي تحديد عدد كل منها.
للقيام بذلك، دعونا نلق نظرة على الصيغة التوضيحية لأبسط ألكانين: وهما الميثان والإيثان. بالنظر إلى الصيغ الجزيئية الثلاث، قد يكون من الصعب معرفة العلاقة بين عدد ذرات الكربون والهيدروجين، ولكن الصيغة التوضيحية يمكن أن تساعدنا في ذلك. بالنظر إلى الصيغ التوضيحية، يمكننا أن نرى أن كل ذرة كربون تكون رابطة مع ذرتي هيدروجين. بالإضافة إلى ذلك، توجد ذرة هيدروجين إضافية عند كل طرف من طرفي سلسلة الألكان. إذن يمكننا قول إن عدد ذرات الهيدروجين في الألكان يساوي ضعف عدد ذرات الكربون زائد اثنين. إذا احتوى الألكان على عدد 𝑛 من ذرات الكربون، فلا بد أن يحتوي الجزيء على اثنين مضروبًا في 𝑛 زائد ذرتي هيدروجين.
للتأكد من أن هذه هي الصيغة العامة الصحيحة للألكان، لنضع 𝑛 يساوي أربعة. يجب أن يحتوي هذا الجزيء على أربع ذرات كربون مرتبطة بروابط أحادية. كل ذرة كربون في الألكان يجب أن تكون إجمالًا أربع روابط تساهمية أحادية. يمكننا إذن إكمال البنية بربط كل ذرة كربون بروابط أحادية بالعدد المناسب من ذرات الهيدروجين. يمكننا أن نرى أن هذا الجزيء يحتوي على أربع ذرات كربون و10 ذرات هيدروجين. وهذا يخبرنا بأن الصيغة العامة صحيحة.
إذن، الصيغة العامة لمجموعة المركبات التي تنتمي إليها الصيغة الموضحة الآتية هي: C𝑛H2𝑛+2.
