अल्कीन

अल्केन रासायनिक यौगिकों का एक आकर्षक समूह है जिसे छात्र रसायन विज्ञान में पढ़ते हैं, विशेष रूप से जब वे कार्बनिक यौगिकों का अध्ययन करते हैं। यह असंतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं, जिसका अर्थ है कि इनके रासायनिक संरचना में कम से कम एक कार्बन-कार्बन डबल बांड होता है। यह डबल बांड अल्केनों से अल्केनों को अलग करता है, जिनमें केवल कार्बन परमाणुओं के बीच एकल बांड होते हैं।

अल्केनों की बुनियादी बातें समझना

सबसे सरल अल्कीन एथीन है, जिसका रासायनिक सूत्र C 2 H 4 है। एथीन को समझना महत्वपूर्ण है ताकि यह समझा जा सके कि अल्कीन वास्तव में क्या होते हैं। एथीन की संरचना कुछ इस प्रकार होती है:

      HH
       ,
        C = C
       ,
      HH
    

इस संरचना में, दो कार्बन परमाणु एक डबल बांड द्वारा जुड़े होते हैं। यह डबल बांड एक सिग्मा बांड और एक पाई बांड से बना होता है। हाइड्रोजन परमाणु एकल बांड के माध्यम से कार्बन परमाणुओं से बंधे होते हैं।

अल्केनों के गुण

डबल बांड के कारण अल्केनों के कुछ विशेष गुण होते हैं:

• असंतृप्तता: डबल बांड अल्केनों को असंतृप्त बनाता है। यह असंतृप्तता उन्हें अल्केनों की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील बनाती है, विशेष रूप से संयोजन प्रतिक्रियाओं में।
• भौतिक अवस्था: कमरे के तापमान पर, निचले अल्कीन जैसे एथीन और प्रोपीन गैस होते हैं, जबकि ऊँचे अल्कीन (जिनमें लंबे कार्बन चेन होते हैं) तरल या ठोस हो सकते हैं।
• विलेयता: अल्कीन आम तौर पर जल में अघुलनशील होते हैं लेकिन उनके अपोलर प्रकृति के कारण जैविक विलायकों में विलेय होते हैं।
• उबाल बिंदु और गलनांक बिंदु: जैसे-जैसे अल्केनों में कार्बन श्रेणी की लंबाई बढ़ती है, उनका उबाल बिंदु और गलनांक बिंदु बढ़ता है, जो वान डर वाल्स बलों में वृद्धि के कारण होता है।

अल्केनों के नामकरण

अल्केनों का नामकरण इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री (IUPAC) द्वारा निर्धारित कुछ नियमों का पालन करता है। यहाँ अल्केनों का नामकरण करने के लिए एक सरल मार्गदर्शिका है:

1. सबसे लंबे कार्बन चेन की पहचान करें जिसमें एक डबल बांड हो। यह चेन अल्कीन का मूल नाम तय करेगा।
2. कार्बन चेन को डबल बांड के सबसे निकट अंत से संख्या दें।
3. डबल बांड की स्थिति को यथासंभव कम संख्या से इंगित करें। उदाहरण के लिए, ब्यूट-1-इन में '1' का अर्थ है कि डबल बांड पहले कार्बन से शुरू होता है।
4. मुख्य श्रेणी पर अतिरिक्त प्रतिस्थापनों या शाखाओं के लिए उपयुक्त उपसर्गों का उपयोग करें।

अल्केनों के उदाहरण और उनके IUPAC नाम शामिल हैं:

• एथीन (C 2 H 4)
• प्रोपीन (C 3 H 6)
• ब्यूट-1-इन (C 4 H 8)
• ब्यूट-2-इन (C 4 H 8)

ब्यूट-2-इन का उदाहरण

ब्यूट-2-इन में डबल बांड की संरचना और स्थिति पर विचार करें:

      hhhh
       ,
        C - C
       ,
      HC = C – CH
          ,
          haha
    

अल्केनों की रासायनिक प्रतिक्रियाएं

डबल बांड के कारण अल्केन बहुत प्रतिक्रियाशील होते हैं। यहाँ कुछ सामान्य प्रतिक्रियाएं हैं:

संयोजन प्रतिक्रियाएं

अल्केन संयोजन प्रतिक्रियाओं में आसानी से भाग लेते हैं, जहां परमाणु एक कार्बन-कार्बन डबल बांड के पार जुड़ते हैं, इसे एकल बांड में बदलते हैं।

हाइड्रोजनीकरण

हाइड्रोजन (_H2) की संयोजन अल्केन को अल्केन में परिवर्तित करती है:

      C 2 H 4 + H 2 → C 2 H 6
    

हैलोजनेशन

जैसे क्लोरीन (_Cl2) या ब्रोमीन (_Br2) का संयोजन:

      C 2 H 4 + Cl 2 → C 2 H 4 Cl 2
    

हाइड्रेशन

जलीय अम्लीय उत्प्रेरक की उपस्थिति में जल (H ₂ O) की जोड़कर अल्कोहल बनाना:

      C 2 H 4 + H 2 O → C 2 H 5 OH
    

बहुलकीकरण

अल्केन बहुलकीकरण में जा सकते हैं, जो छोटे अणुओं को जोड़कर लंबी शृंखलाएँ बनाते हैं जिन्हें बहुलक कहा जाता है। एथीन का बहुलकीकरण पॉलीइथिलीन का उत्पादन करता है, जो एक सामान्य प्लास्टिक सामग्री है।

एथीन का बहुलकीकरण:

      N C 2 H 4 → -(-CH 2 -CH 2 -)- N
    

अल्केनों में ज्यामितीय समावेश

अल्केनों की एक और रोचक विशेषता ज्यामितीय समावेश है, जो कार्बन-कार्बन डबल बांड के चारों ओर सख्त घूर्णन के कारण उत्पन्न होता है। यह समूहों की विभिन्न स्थानिक व्यवस्थाओं की ओर ले जाता है, जिन्हें "सिस" और "ट्रांस" समावेश कहा जाता है।

सिस-ट्रांस समावेश

ब्यूट-2-इन का उदाहरण लें:

सिस-समावेश: समान समूह एक ही दिशा में होते हैं।

      HH
       ,
        C = C
       ,
      CH 3 CH 3
    

ट्रांस-समावेश: समान समूह विपरीत दिशाओं में होते हैं।

      H CH 3
       ,
        C = C
       ,
      CH 3 H
    

अल्केनों का महत्व और उपयोग

अल्केन कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में प्रमुख भूमिका निभाते हैं:

• एथीन का उपयोग इथेनॉल, पॉलीइथिलीन, और एथिलीन ऑक्साइड के उत्पादन में किया जाता है।
• प्रोपीन पॉलीप्रोपिलीन के उत्पादन में एक प्रमुख कच्चा माल है।
• अल्केन का उपयोग डिटर्जेंट और प्लास्टिक के उत्पादन में भी किया जाता है।

निष्कर्ष

अल्केन जैविक यौगिकों का एक महत्वपूर्ण वर्ग है, जो उनके कार्बन-कार्बन डबल बांड द्वारा विशेषता प्राप्त करते हैं। अल्केनों की संरचना, प्रतिक्रियाएँ, और अनुप्रयोगों को समझकर, कोई व्यक्ति कार्बनिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र के बारे में व्यापक अंतर्दृष्टि प्राप्त कर सकता है। अल्केन के बारे में जानकर, छात्र रासायनिक यौगिकों की समृद्धता और जटिलता और उनके दैनिक जीवन में अनुप्रयोगों की सराहना करना शुरू कर सकते हैं।

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