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ऐल्केन्स की तैयारी और गुण
ऐल्केन्स का परिचय
अल्केन्स हाइड्रोकार्बन का एक महत्वपूर्ण वर्ग होते हैं जिसमें एक या अधिक कार्बन-कार्बन डबल बांड होते हैं। एक अल्केन का सामान्य सूत्र C n H 2n होता है। इसका मतलब है कि हर n कार्बन परमाणु के लिए 2n हाइड्रोजन परमाणु होते हैं, जो कार्बन श्रृंखला में डबल बांड की उपस्थिति को दर्शाता है जो अल्केन की तुलना में हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या को कम करता है।
ऐल्केन्स का दृश्य प्रदर्शन
एक साधारण उदाहरण एक अल्कीन का एथीन (जिसे एथिलीन भी कहा जाता है) है, जिसका रासायनिक सूत्र C 2 H 4 होता है। यहाँ एथीन अणु का एक प्रदर्शन है:
ऐल्केन्स की तैयारी
अल्केन्स को कई तरीकों से तैयार किया जा सकता है। यहां हम लैब में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य तरीकों की चर्चा करेंगे।
1. अल्कोहल का निर्जलीकरण
अलकेंस तैयार करने का सबसे आम तरीका अल्कोहल का निर्जलीकरण है। इस प्रक्रिया में, अल्कोहल से पानी का एक अणु (H 2 O) हटा दिया जाता है। सामान्यतः, एक मजबूत अम्ल जैसे सल्फ्यूरिक अम्ल को उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है।
उदाहरण के लिए, एथेनॉल को एथीन बनाने के लिए निर्जलित किया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिया गया है:
CH 3 -CH 2 OH → CH 2 =CH 2 + H 2 O
2. एल्काइल हैलाइड्स का डिहाइड्रोहैलोजनेशन
इस विधि में, एल्काइल हैलाइड से हाइड्रोजन हैलाइड (जैसे HCl) को हटाकर एक अल्कीन बना जाता है। साधारणतः एक मजबूत आधार जैसे पोटेशियम हाइड्राक्साइड (KOH) का उपयोग किया जाता है।
यहां ब्रोमोएथेन का एक उदाहरण प्रस्तुत है:
CH 3 -CH 2 -Br + KOH → CH 2 =CH 2 + KBr + H 2 O
ऐल्केन्स के गुण
डबल बांड की उपस्थिति के कारण ऐल्केन्स अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण प्रदर्शित करते हैं, जो एल्केन्स से भिन्न विशिष्ट प्रतिक्रियाशीलता प्रस्तुत करते हैं।
भौतिक गुण
ऐल्केन्स के भौतिक गुण जैसे गलनांक, क्वथनांक और ध्रुवता एल्केन्स के समान होते हैं। हालांकि, डबल बांड की उपस्थिति के कारण हल्के परिवर्तन होते हैं।
- क्वथनांक और गलनांक: ऐल्केन्स के क्वथनांक और गलनांक उनके संबंधित ऐल्केन्स की तुलना में अपेक्षाकृत कम होते हैं, क्योंकि उनकी अप्रसन्न प्रकृति होती है। जब आणविक आकार बढ़ता है, तो वेन डेर वाल्स बलों के कारण ये बिंदु भी बढ़ जाते हैं।
- ध्रुवता: ऐल्केन्स सामान्यत: पानी में अघुलनशील होते हैं लेकिन उनके अप्रधान प्रकृति के कारण जैविक अभिकर्मकों में घुलनशील होते हैं।
रासायनिक गुण
कार्बन-कार्बन डबल बांड की उपस्थिति के कारण ऐल्केन्स एल्केन्स की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं। यह डबल बांड कई प्रकार की प्रतिक्रियाओं से गुजर सकता है:
1. अभिक्रियाएं
ऐल्केन्स की सबसे सामान्य प्रतिक्रिया अभिक्रिया होती है। डबल बांड खुल सकता है, जिससे अन्य परमाणुओं को अणु से जोड़ा जा सकता है।
- हाइड्रोजनीकरण: एक अल्कीन को ले कर उत्प्रेरक (जैसे पैलेडियम या निकल) की उपस्थिति में हाइड्रोजन जोड़कर एक अल्कीन का निर्माण करना।
CH 2 =CH 2 + H 2 → CH 3 -CH 3
CH 2 =CH 2 + Br 2 → CH 2 Br-CH 2 Br
CH 2 =CH 2 + H 2 O → CH 3 -CH 2 OH
2. पॉलीमराइजेशन
ऐल्केन्स पॉलीमराइजेशन कर सकते हैं और पॉलीमर्स का निर्माण कर सकते हैं। यह प्रक्रिया प्लास्टिक सामग्री के उत्पादन में महत्वपूर्ण होती है। उदाहरण के लिए, एथीन पॉलीमरीकृत होकर पॉलीएथीलीन बन सकता है:
n CH 2 =CH 2 → (CH 2 -CH 2 ) n
पॉलीमराइजेशन का मतलब है कि कई ऐल्कीन अणुओं को आपस में जोड़कर उच्च आणविक द्रव्यमान वाले पदार्थों का निर्माण करना, जिसका उपयोग पैकेजिंग से लेकर केबल्स तक के विभिन्न उपयोगों में किया जाता है।
3. दहन
हालांकि अपर्याप्त दहन की वजह से यह कम फायदेमंद होता है, ऐल्केन्स हवा में जलते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड और पानी, ऊर्जा का विमोचन करते हैं।
अद्वितीय संरचनात्मक विशेषताएँ
डबल बांड की कठोरता के कारण ऐल्केन्स अद्वितीय संरचनात्मक विशेषताएं भी प्रदर्शित करते हैं।
- ज्यामितिय समावेशीकरण: डबल बांड सिस-ट्रांस समावेशिता का कारण बनता है क्योंकि डबल बांड में भाग लेने वाले कार्बन परमाणुओं से जुड़ा हुआ परमाणु स्वतंत्र रूप से घूर्णन नहीं कर सकते। उदाहरण के लिए,
ब्यूट-2-इनमें:
सिस समावेशीकरण डबल बांड के एक ही दिशा में एक जैसा परमाणु प्रदर्शित करता है, जबकि ट्रांस समावेशीकरण उन्हें एक-दूसरे के विपरीत प्रदर्शित करता है।
निष्कर्ष
ऐल्केन्स कार्बनिक रसायन शास्त्र में एक अत्यंत महत्वपूर्ण परिवार हैं। उनके विशिष्ट डबल बांड उन्हें अद्वितीय प्रतिक्रिया और गुण प्रदान करते हैं, जो उन्हें सरल जोड़ने से लेकर जटिल पॉलीमराइजेशन तक की विभिन्न प्रतिक्रियाओं में संलग्न करते हैं। आधुनिक औद्योगिक रसायन शास्त्र में उनकी सर्वव्यापिता को देखते हुए, ऐल्केन्स की समझ अधिक उन्नत रासायनिक संरचनाओं और प्रतिक्रियाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। ऐल्केन्स की तैयारी और गुणों पर पक्का नियंत्रण पाकर, छात्र आगे की अध्ययन अनुसंधान और औद्योगिक रसायन शास्त्र के अनुप्रयोग में मजबूत नींव बना सकते हैं।
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