المعلومات

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 | المادة: الكيمياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 2

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 الخصائص الفيزيائية والكيميائية للألكانات

المفاهيم الأساسية

الرابطة الهيدروجينية: قوى تجاذب قوية تنشأ بين الجزيئات القطبية التي تحتوي على ذرة هيدروجين مرتبطة بذرة صغيرة عالية السالبية الكهربائية (مثل الأكسجين في الماء).

خريطة المفاهيم

```markmap

مقدمة إلى الهيدروكربونات

الألكانات

تسمية الألكانات ذات السلاسل المستقيمة

#### قاعدة التسمية

تنتهي الأسماء بالمقطع "ان".
الألكانات ذات 5 ذرات كربون أو أكثر: تبدأ بمقاطع مشتقة من أرقام يونانية أو لاتينية تمثل عدد ذرات الكربون.
الألكانات الأربعة الأولى (ميثان، إيثان، بروبان، بيوتان): سميت قبل معرفة التركيب، لذا مقاطعها الأولى ليست مشتقة من بادئة رقمية.

#### الوحدة المتكررة

الوحدة المتكررة في السلسلة الكربونية هي -CH₂-.
مثال: يزيد البنتان عن البيوتان بوحدة -CH₂- واحدة.

#### الاستخدامات العملية

البروبان (غاز البروبان المسال LP): وقود للطبخ والتسخين.
البيوتان: يستخدم في القداحات الصغيرة وبعض المشاعل وفي تصنيع المطاط الصناعي.

#### الجدول 2-4: أسماء الألكانات العشرة الأولى

الاسم | الصيغة الجزيئية | الصيغة البنائية المكثفة
ميثان | CH₄ | CH₄
إيثان | C₂H₆ | CH₃CH₃
بروبان | C₃H₈ | CH₃CH₂CH₃
بيوتان | C₄H₁₀ | CH₃CH₂CH₂CH₃
بنتان | C₅H₁₂ | CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃
هكسان | C₆H₁₄ | CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃
هبتان | C₇H₁₆ | CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃
أوكتان | C₈H₁₈ | CH₃(CH₂)₆CH₃
نونان | C₉H₂₀ | CH₃(CH₂)₇CH₃
ديكان | C₁₀H₂₂ | CH₃(CH₂)₈CH₃

السلسلة المتماثلة

صيغة عامة: C_nH_{2n+2} حيث n عدد ذرات الكربون.
مثال: الهبتان (7 ذرات كربون): C_7H_{16}

الألكانات ذات السلاسل المتفرعة

#### المتصاوغات (الأيزومرات)

مثال: البيوتان مقابل الأيزوبيوتان.
لهما نفس الصيغة الجزيئية C_4H_{10} لكن صيغتين بنائيتين مختلفتين.

#### الفرق في البنية

البيوتان: سلسلة مستقيمة.
الأيزوبيوتان: سلسلة متفرعة (ذرة كربون مركزية مرتبطة بثلاث ذرات كربون أخرى).

#### الاستخدامات

البيوتان: وقود في القداحات والمشاعل.
الأيزوبيوتان: مادة دافعة في منتجات مثل جل الحلاقة، ويستخدم في التبريد.

#### المجموعات الألكيلية

##### مبدأ أساسي

تنظيم الذرات وترتيبها في الجزء العضوي يحدد هويته.

##### التسمية

تتبع قواعد IUPAC النظامية.
الخطوة الأولى: تحديد أطول سلسلة متصلة (السلسلة الرئيسية) وترقيمها من الطرف الأقرب إلى مجموعة الألكيل.

##### الجدول 3-4: الألكيلات البسيطة

الاسم | الصيغة البنائية المكثفة
الميثيل | CH₃-
الإيثيل | CH₃CH₂-
البروبيل | CH₃CH₂CH₂-
الأيزوبروبيل | CH₃CH(CH₃)-
البيوتيل | CH₃CH₂CH₂CH₂-

#### قواعد تسمية الألكانات المتفرعة (IUPAC)

##### الخطوات الأساسية

الخطوة 1: تحديد أطول سلسلة كربونية متصلة (السلسلة الرئيسية) واشتقاق اسمها (مثل: أوكتان).
الخطوة 2: ترقيم ذرات الكربون في السلسلة الرئيسية من الطرف الذي يعطي أرقام مواقع (locants) أصغر للمجموعات البديلة.

##### الخطوة 3: تعيين مجموعات الألكيل المتفرعة وترقيمها

مثال: مجموعتا ميثيل على الموقعين 3 و 5، ومجموعة إيثيل على الموقع 4.

##### الخطوة 4: استخدام البادئات للتكرار

إذا تكررت نفس المجموعة أكثر من مرة، تُستخدم البادئات (ثنائي، ثلاثي، رباعي...).
مثال: مجموعتا ميثيل → "ثنائي ميثيل" مع ذكر مواقعها (3، 5).
المجموعة الواحدة لا تحتاج بادئة.

##### الخطوة 5: الترتيب الهجائي للمجموعات المختلفة

عند وجود مجموعات ألكيل مختلفة، تُرتّب أسماؤها حسب الترتيب الهجائي باللغة الإنجليزية.
يتم تجاهل البادئات (مثل "ثنائي" di) عند الترتيب.

##### الخطوة 6: كتابة الاسم الكامل

اكتب الاسم كاملاً باستخدام الشرطات للفصل بين الأرقام والكلمات، والفواصل حسب الحاجة.
مثال: 4-إيثيل-3،5-ثنائي ميثيل أوكتان.

##### تقويم الإجابة

يجب التأكد من صحة: السلسلة الرئيسية، الترقيم، البادئات، أسماء المجموعات، الترتيب الهجائي، وعلامات الترقيم.

الألكانات الحلقية (Cycloalkanes)

التعريف والبنية

مركبات عضوية تحتوي على حلقة هيدروكربونية.
البادئة "حلقي" (cyclo) تُضاف لاسم الهيدروكربون للإشارة إلى البناء الحلقي.
تتكون الحلقات من ثلاث ذرات كربون أو أكثر.
مثال: الهكسان الحلقي (6 ذرات كربون).

الصيغة الجزيئية

الهكسان الحلقي: C_6H_{12}
يقل بذرتي هيدروجين عن الهكسان غير المتفرع (C_6H_{14}) لأن إلكترون تكافؤ من كل ذرة كربون يشكل رابطة كربون-كربون بدلاً من كربون-هيدروجين.

التمثيل البنائي

يمكن تمثيلها بأشكال مكثفة وهيكلية وخطية (كالموضح في الشكل 10-4).
الأشكال الخطية: تظهر الروابط بين ذرات الكربون فقط، والزوايا تمثل مواقع الربط.
لا تظهر ذرات الهيدروجين في الشكل الهيكلي.

التسمية مع المجموعات البديلة

تتبع قواعد نظام الأيوباك (IUPAC) المستخدمة في الألكانات غير المتفرعة مع تعديل محدود.
لا حاجة لإيجاد أطراف، يبدأ الترقيم من ذرة الكربون ذات السلسلة الرئيسية.
إذا كانت هناك مجموعة بديلة واحدة، فلا ضرورة للترقيم.

#### خطوات تسمية الألكانات الحلقية المتفرعة (مثال 4-2)

##### الخطوة 1: تحديد الحلقة الرئيسية

حدد عدد ذرات الكربون في الحلقة.
استخدم اسم الهيدروكربون الحلقي الرئيس (مثال: 6 ذرات كربون → هكسان حلقي).

##### الخطوة 2: ترقيم الحلقة

رقم الحلقة ابتداءً من أحد التفرعات.
اختر الترقيم الذي يعطي أقل مجموعة أرقاماً ممكنة للتفرعات.

##### الخطوة 3: تسمية المجموعات البديلة

سم المجموعات البديلة (مثال: CH₃- هي مجموعة ميثيل).

##### الخطوة 4: إضافة البادئة للتكرار

إذا تكررت نفس المجموعة، أضف البادئة المناسبة (مثال: ثلاث مجموعات ميثيل → ثلاثي ميثيل).

##### الخطوة 5: الترتيب الهجائي

يمكن تجاهل الترتيب الهجائي إذا كان هناك نوع واحد فقط من المجموعات.

##### الخطوة 6: كتابة الاسم الكامل

اكتب الاسم باستخدام الفواصل بين الأرقام، والشرطات بين الأرقام والكلمات.
مثال: 1، 2، 4 - ثلاثي ميثيل هكسان حلقي.

خصائص الألكانات

#### القطبية

جزيئات الألكانات غير قطبية لأن جميع روابطها (C-C و C-H) غير قطبية.

#### مقارنة مع الماء

الماء (H₂O): جزيء قطبي بسبب شكل هندسي منحني وروابط قطبية (H-O)، مما يؤدي إلى تكوين روابط هيدروجينية ودرجات غليان وانصهار عالية.
الميثان (CH₄): غير قطبي، وكتلته الجزيئية (16 amu) قريبة من الماء (18 amu)، لكن درجات غليانه وانصهاره أقل بكثير.

#### الخصائص الفيزيائية

##### مقارنة الميثان والماء (الجدول 4-4)

| المادة والصفة | الميثان CH₄ | الماء H₂O |

| :--- | :--- | :--- |

| الكتلة الجزيئية | 16 amu | 18 amu |

| حالة المادة عند درجة حرارة الغرفة | غاز | سائل |

| درجة الغليان | -162°C | 100°C |

| درجة الانصهار | -182°C | 0°C |

##### تفسير الاختلاف

سبب الاختلاف الكبير في درجات الحرارة: التجاذب بين جزيئات الميثان ضعيف مقارنة بالتجاذب بين جزيئات الماء.
الميثان: جزيئات غير قطبية، ولا تكون روابط هيدروجينية.
الماء: جزيئات قطبية وتكون روابط هيدروجينية قوية.

##### الذوبان

الألكانات لا تذوب في الماء (مثل زيوت التشحيم).
السبب: قوى التجاذب بين جزيئات الألكان أقوى من قوى التجاذب بين جزيئات الألكان والماء.
الألكانات تذوب في المذيبات المكونة من جزيئات غير قطبية.

#### الخصائص الكيميائية

##### الخاصية الرئيسية

ضعف النشاط الكيميائي.

##### السبب

الجزيئات غير قطبية (لأن روابط C-C و C-H غير قطبية).
انجذابها نحو الأيونات أو الجزيئات القطبية ضعيف جدًا.
روابط C – C و C – H قوية نسبيًا.

الخلاصة

تحتوي الألكانات على روابط أحادية فقط بين ذرات الكربون.
الصيغ البنائية أفضل تمثيل للألكانات والمركبات العضوية الأخرى.
تسمى الألكانات المحتوية على حلقات هيدروكربونية الألكانات الحلقية.

```

نقاط مهمة

القطبية والروابط الهيدروجينية تفسر الاختلاف الكبير في درجات الغليان والانصهار بين الميثان والماء، رغم تقارب كتلتهما الجزيئية.
ضعف النشاط الكيميائي للألكانات يعود إلى كون جزيئاتها غير قطبية ووجود روابط C-C و C-H القوية.
عدم الذوبان في الماء خاصية مميزة للألكانات بسبب ضعف التجاذب بين جزيئاتها القطبية والماء.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

بما للمرء ترى دليلاً على أن الجزيئات تختلف اختلافًا واضحًا وجوهريًا. ويعود سبب الاختلاف الكبير في درجات الحرارة إلى أن التجاذب بين جزيئات الميثان ضعيف مقارنة بالتجاذب بين جزيئات الماء. ويمكن تفسير هذا الاختلاف في التجاذب إلى أن جزيئات الميثان غير قطبية، ولا تكون روابط هيدروجينية بينها، أما جزيئات الماء فقطبية وتكون روابط هيدروجينية. يفسر الفرق في القطبية والروابط الهيدروجينية أيضًا عدم امتزاج أو اختلاط الألكانات والهيدروكربونات الأخرى بالماء. فإذا حاولت إذابة الألكانات - مثل زيوت التشحيم - في الماء ينفصل السائلان فورًا إلى طبقتين. ويحدث هذا الانفصال لأن قوى التجاذب بين جزيئات الألكان أقوى من قوى التجاذب بين جزيئات الألكان والماء. لذا فإن الألكانات تذوب في المذيبات المكونة من جزيئات غير قطبية.

نوع: محتوى تعليمي

الخصائص الكيميائية للألكانات

نوع: محتوى تعليمي

إن الخاصية الكيميائية الرئيسة للألكانات هي ضعف نشاطها الكيميائي. وكما عرفت سابقًا فإن الكثير من التفاعلات الكيميائية تتطلب مادة متفاعلة ذات شحنة كهربائية كاملة، مثل الأيون، أو ذات شحنة جزئية، مثل جزيء قطبي، إلى مادة متفاعلة أخرى ذات شحنة معاكسة. الجزيئات التي تتكون فيها الذرات مرتبطة بروابط غير قطبية - كما في الألكانات - تكون غير قطبية. لذا يكون انجذاب هذه الجزيئات نحو الأيونات أو الجزيئات القطبية ضعيفًا جدًا. ويمكن إرجاع ضعف نشاط الألكانات إلى روابط C – C و C – H القوية نسبيًا.

نوع: محتوى تعليمي

أدخل معلومات من هذا القسم في مطويتك.

التقويم 4-2

نوع: محتوى تعليمي

التقويم 4-2

الخلاصة

نوع: محتوى تعليمي

الخلاصة

نوع: محتوى تعليمي

• تحتوي الألكانات على روابط أحادية فقط بين ذرات الكربون.
• تعد الصيغ البنائية أفضل تمثيل للألكانات والمركبات العضوية الأخرى. ويمكن تسمية هذه المركبات باستخدام قواعد نظام الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC).
• تسمى الألكانات المحتوية على حلقات هيدروكربونية الألكانات الحلقية.

12

نوع: QUESTION_HOMEWORK

12. الفكرة الرئيسة صف الميزات البنائية الرئيسة لجزيئات الألكانات.

13

نوع: QUESTION_HOMEWORK

13. سم الصيغ البنائية الآتية باستخدام قواعد نظام الأيوباك.

14

نوع: QUESTION_HOMEWORK

14. صف الخصائص العامة للألكانات.

15

نوع: QUESTION_HOMEWORK

15. اكتب الصيغة البنائية لكل مما يأتي:

16

نوع: QUESTION_HOMEWORK

16. تفسير الصيغ البنائية لماذا يعد الاسم 3- بيوتيل بنتان غير صحيح؟ اكتب بناءً على هذا الاسم، الصيغة البنائية للمركب. ما الاسم النظامي (الأيوباك) الصحيح للمركب 3- بيوتيل بنتان؟

🔍 عناصر مرئية

مقارنة الخصائص الفيزيائية

الصيغ البنائية الآتية

A diagram showing three chemical structures labeled a, b, and c, for which the IUPAC names are to be provided.

📄 النص الكامل للصفحة

بما للمرء ترى دليلاً على أن الجزيئات تختلف اختلافًا واضحًا وجوهريًا. ويعود سبب الاختلاف الكبير في درجات الحرارة إلى أن التجاذب بين جزيئات الميثان ضعيف مقارنة بالتجاذب بين جزيئات الماء. ويمكن تفسير هذا الاختلاف في التجاذب إلى أن جزيئات الميثان غير قطبية، ولا تكون روابط هيدروجينية بينها، أما جزيئات الماء فقطبية وتكون روابط هيدروجينية. يفسر الفرق في القطبية والروابط الهيدروجينية أيضًا عدم امتزاج أو اختلاط الألكانات والهيدروكربونات الأخرى بالماء. فإذا حاولت إذابة الألكانات - مثل زيوت التشحيم - في الماء ينفصل السائلان فورًا إلى طبقتين. ويحدث هذا الانفصال لأن قوى التجاذب بين جزيئات الألكان أقوى من قوى التجاذب بين جزيئات الألكان والماء. لذا فإن الألكانات تذوب في المذيبات المكونة من جزيئات غير قطبية.

الخصائص الكيميائية للألكانات

إن الخاصية الكيميائية الرئيسة للألكانات هي ضعف نشاطها الكيميائي. وكما عرفت سابقًا فإن الكثير من التفاعلات الكيميائية تتطلب مادة متفاعلة ذات شحنة كهربائية كاملة، مثل الأيون، أو ذات شحنة جزئية، مثل جزيء قطبي، إلى مادة متفاعلة أخرى ذات شحنة معاكسة. الجزيئات التي تتكون فيها الذرات مرتبطة بروابط غير قطبية - كما في الألكانات - تكون غير قطبية. لذا يكون انجذاب هذه الجزيئات نحو الأيونات أو الجزيئات القطبية ضعيفًا جدًا. ويمكن إرجاع ضعف نشاط الألكانات إلى روابط C – C و C – H القوية نسبيًا.

--- SECTION: المعلومات ---
أدخل معلومات من هذا القسم في مطويتك.

--- SECTION: التقويم 4-2 ---
التقويم 4-2

--- SECTION: الخلاصة ---
الخلاصة

• تحتوي الألكانات على روابط أحادية فقط بين ذرات الكربون.
• تعد الصيغ البنائية أفضل تمثيل للألكانات والمركبات العضوية الأخرى. ويمكن تسمية هذه المركبات باستخدام قواعد نظام الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC).
• تسمى الألكانات المحتوية على حلقات هيدروكربونية الألكانات الحلقية.

--- SECTION: 12 ---
12. الفكرة الرئيسة صف الميزات البنائية الرئيسة لجزيئات الألكانات.

--- SECTION: 13 ---
13. سم الصيغ البنائية الآتية باستخدام قواعد نظام الأيوباك.
a. CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃
b. CH₃CCH₃
|
CH₃
c. A cyclohexane ring with three methyl groups and one ethyl group. Specifically, a 6-membered carbon ring with CH₃ groups at positions 1 and 3 (relative to ethyl), and a CH₂CH₃ group at position 5.

--- SECTION: 14 ---
14. صف الخصائص العامة للألكانات.

--- SECTION: 15 ---
15. اكتب الصيغة البنائية لكل مما يأتي:
a. 3,4- ثنائي ميثيل هبتان
b. 4- آيزوبروبيل -3- ميثيل ديكان
c. 1- إيثيل -4- ميثيل حلقي هكسان
d. 2,1,2- ثنائي ميثيل حلقي بروبان

--- SECTION: 16 ---
16. تفسير الصيغ البنائية لماذا يعد الاسم 3- بيوتيل بنتان غير صحيح؟ اكتب بناءً على هذا الاسم، الصيغة البنائية للمركب. ما الاسم النظامي (الأيوباك) الصحيح للمركب 3- بيوتيل بنتان؟

--- VISUAL CONTEXT ---
**TABLE**: مقارنة الخصائص الفيزيائية
Description: No description
Table Structure:
Headers: المادة والصفة | الميثان CH₄ | الماء H₂O
Rows:
Row 1: الكتلة الجزيئية | 16 amu | 18 amu
Row 2: حالة المادة عند درجة حرارة الغرفة | غاز | سائل
Row 3: درجة الغليان | -162°C | 100°C
Row 4: درجة الانصهار | -182°C | 0°C
Calculation needed: Comparison of physical properties for Methane and Water.
Context: Provides comparative physical properties of methane and water, relevant to the discussion on polarity and intermolecular forces.

**DIAGRAM**: الصيغ البنائية الآتية
Description: A diagram showing three chemical structures labeled a, b, and c, for which the IUPAC names are to be provided.
Context: Used for practicing IUPAC nomenclature of alkanes and cycloalkanes.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 5

سؤال 12: 12. الفكرة الرئيسة صف الميزات البنائية الرئيسة لجزيئات الألكانات.

الإجابة: س12: الألكانات هيدروكربونات مشبعة (H.C) روابطها أحادية، سلاسلها مستقيمة أو متفرعة.

خطوات الحل:

**الشرح:** الألكانات هي مركبات هيدروكربونية، أي أنها تتكون فقط من ذرات الكربون والهيدروجين. الميزة البنائية الرئيسة لها هي أن جميع الروابط بين ذرات الكربون فيها هي روابط أحادية (C-C)، وهذا ما يجعلها "مشبعة"، أي أنها لا تحتوي على روابط ثنائية أو ثلاثية. يمكن أن تكون سلاسل الكربون هذه مستقيمة (غير متفرعة) أو متفرعة. لذلك، الفكرة الرئيسة تصف أن الألكانات هيدروكربونات مشبعة ذات روابط أحادية، وسلاسلها إما مستقيمة أو متفرعة.

سؤال 13: 13. سم الصيغ البنائية الآتية باستخدام قواعد نظام الأيوباك. a. $CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3$ b. $CH_3C(CH_3)_2CH_3$ c. حلقة سداسية (هكسان حلقي) مرتبطة بمجموعة إيثيل ومجموعتي ميثيل.

الإجابة: س13 a. بنتان b. 2,2-ثنائي ميثيل بروبان c. 1-إيثيل-2,4-ثنائي ميثيل حلقي هكسان

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المفهوم):** لتسمية المركبات العضوية باستخدام قواعد نظام الأيوباك (IUPAC)، نتبع خطوات: تحديد أطول سلسلة كربونية، وترقيمها لتعطي المجموعات الفرعية (مثل الميثيل أو الإيثيل) أصغر الأرقام الممكنة، ثم كتابة الاسم بترتيب المجموعات أبجديًا.
**الخطوة 2 (التطبيق على أ):** الصيغة $CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3$: أطول سلسلة كربونية تحتوي على 5 ذرات كربون، وكلها روابط أحادية. الاسم هو "بنتان".
**الخطوة 3 (التطبيق على ب):** الصيغة $CH_3C(CH_3)_2CH_3$: أطول سلسلة كربونية تحتوي على 3 ذرات كربون (بروبان). يوجد مجموعتان ميثيل (CH3) مرتبطتان بذرة الكربون الثانية في السلسلة. الاسم هو "2,2-ثنائي ميثيل بروبان".
**الخطوة 4 (التطبيق على ج):** حلقة سداسية (6 ذرات كربون) هي "حلقي هكسان". مرتبطة بها مجموعة إيثيل (C2H5) ومجموعتا ميثيل (CH3). نرقم الحلقة بحيث تحصل المجموعات على أصغر أرقام. إذا وضعنا مجموعة الإيثيل في الموضع 1، والمجموعتين ميثيل في الموضعين 2 و 4، يصبح الاسم "1-إيثيل-2,4-ثنائي ميثيل حلقي هكسان".

سؤال 14: 14. صف الخصائص العامة للألكانات.

الإجابة: س14: غير قطبية، لا تذوب في الماء، نشاطها ضعيف، تتفاعل بالاحتراق.

خطوات الحل:

**الشرح:** الألكانات مركبات غير قطبية لأن الفرق في السالبية الكهربائية بين الكربون والهيدروجين صغير جدًا. بسبب عدم قطبيتها، فهي لا تذوب في الماء (المذيب القطبي)، بل تذوب في المذيبات العضوية غير القطبية. نشاطها الكيميائي ضعيف نسبيًا بسبب قوة الروابط الأحادية C-C و C-H، لكنها تتفاعل بالاحتراق (مع الأكسجين) لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء وطاقة. لذلك، الخصائص العامة هي: غير قطبية، لا تذوب في الماء، نشاطها ضعيف، وتتفاعل بالاحتراق.

سؤال 15: 15. اكتب الصيغة البنائية لكل مما يأتي: a. 3,4- ثنائي ميثيل هبتان b. 4- آيزوبروبيل -3- ميثيل ديكان c. 1- إيثيل -4- ميثيل حلقي هكسان d. 1,2- ثنائي ميثيل حلقي بروبان

الإجابة: س15: a. 3,4-ثنائي ميثيل هبتان b. 4-آيزوبروبيل-3-ميثيل ديكان c. 1-إيثيل-4-ميثيل حلقي هكسان d. 1,2-ثنائي ميثيل حلقي بروبان

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المفهوم):** لرسم الصيغة البنائية من الاسم النظامي (الأيوباك)، نحدد أولاً السلسلة الرئيسية (مثل هبتان أو ديكان أو حلقي هكسان) ثم نضيف المجموعات الفرعية (مثل ميثيل أو إيثيل أو آيزوبروبيل) في المواضع المحددة بالأرقام.
**الخطوة 2 (التطبيق على أ):** "3,4-ثنائي ميثيل هبتان": السلسلة الرئيسية هي هبتان (7 ذرات كربون في سلسلة مستقيمة). نضع مجموعتي ميثيل (CH3) على ذرتي الكربون رقم 3 و 4 في السلسلة.
**الخطوة 3 (التطبيق على ب):** "4-آيزوبروبيل-3-ميثيل ديكان": السلسلة الرئيسية هي ديكان (10 ذرات كربون مستقيمة). على ذرة الكربون رقم 4، نضع مجموعة آيزوبروبيل (CH(CH3)2). على ذرة الكربون رقم 3، نضع مجموعة ميثيل (CH3).
**الخطوة 4 (التطبيق على ج و د):** ج) "1-إيثيل-4-ميثيل حلقي هكسان": نرسم حلقة سداسية (6 ذرات كربون). على ذرة الكربون رقم 1 في الحلقة، نضع مجموعة إيثيل (C2H5). على ذرة الكربون رقم 4، نضع مجموعة ميثيل (CH3). د) "1,2-ثنائي ميثيل حلقي بروبان": نرسم حلقة ثلاثية (3 ذرات كربون). على ذرتي الكربون رقم 1 و 2 في الحلقة، نضع مجموعتي ميثيل (CH3).

سؤال 16: 16. تفسير الصيغ البنائية لماذا يعد الاسم 3- بيوتيل بنتان غير صحيح؟ اكتب بناءً على هذا الاسم، الصيغة البنائية للمركب. ما الاسم النظامي (الأيوباك) الصحيح للمركب 3- بيوتيل بنتان؟

الإجابة: س16: الاسم خطأ؛ لأن أطول سلسلة كربونية هي 7 (هبتان). الاسم الصحيح: 3-إيثيل هبتان.

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (تحليل الاسم):** الاسم "3-بيوتيل بنتان" يشير إلى سلسلة رئيسية هي بنتان (5 ذرات كربون) مع مجموعة بيوتيل (C4H9) مرتبطة بذرة الكربون رقم 3.
**الخطوة 2 (اكتشاف الخطأ):** عند رسم هذه الصيغة البنائية، نجد أن مجموعة البيوتيل نفسها تحتوي على 4 ذرات كربون. إذا أضفناها إلى السلسلة الرئيسية (5 ذرات كربون)، يمكننا تكوين سلسلة كربونية أطول تحتوي على 7 ذرات كربون متصلة. حسب قواعد الأيوباك، يجب دائمًا اختيار أطول سلسلة كربونية ممكنة لتكون السلسلة الرئيسية. هنا، أطول سلسلة هي 7 ذرات كربون (هبتان)، وليس 5 (بنتان). لذلك، الاسم "3-بيوتيل بنتان" غير صحيح لأنه لم يحدد السلسلة الرئيسية الأطول.
**الخطوة 3 (التصحيح):** عند أخذ السلسلة الأطول (7 ذرات كربون، هبتان)، نجد أن مجموعة البيوتيل الأصلية تصبح الآن مجموعة إيثيل (C2H5) مرتبطة بذرة الكربون رقم 3 في سلسلة الهبتان. الاسم النظامي الصحيح هو "3-إيثيل هبتان".

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة

ما السبب الرئيسي لضعف نشاط الألكانات الكيميائي مقارنة بمركبات أخرى مثل الماء؟

أ) لأن كتلتها الجزيئية منخفضة جداً.
ب) لأنها مركبات غازية في درجة حرارة الغرفة.
ج) لأن جزيئات الألكانات غير قطبية ولا تكون روابط هيدروجينية، مما يضعف انجذابها نحو الأيونات أو الجزيئات القطبية.
د) لأنها تذوب بسهولة في المذيبات القطبية مثل الماء.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: لأن جزيئات الألكانات غير قطبية ولا تكون روابط هيدروجينية، مما يضعف انجذابها نحو الأيونات أو الجزيئات القطبية.

الشرح: 1. الألكانات تحتوي على روابط C-C و C-H غير قطبية. 2. هذا يجعل الجزيء ككل غير قطبي. 3. الجزيئات غير القطبية لا تكون روابط هيدروجينية قوية. 4. ضعف قوى التجاذب بين الجزيئات (التشتت) مقارنة بالروابط الهيدروجينية في الماء يجعل نشاطها الكيميائي ضعيفاً.

تلميح: فكر في طبيعة الروابط داخل الجزيء وبين الجزيئات.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الخاصية الكيميائية الرئيسة للألكانات كما وردت في النص؟

أ) قابليتها العالية للاشتعال.
ب) تفاعلها السريع مع الأحماض.
ج) ضعف نشاطها الكيميائي.
د) قدرتها على تكوين روابط هيدروجينية.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: ضعف نشاطها الكيميائي.

الشرح: 1. يذكر النص صراحة أن الخاصية الكيميائية الرئيسة للألكانات هي ضعف نشاطها الكيميائي. 2. يعود هذا الضعف إلى طبيعة الروابط غير القطبية (C-C و C-H) القوية نسبياً. 3. الجزيئات غير القطبية لا تنجذب بقوة نحو المواد المتفاعلة المشحونة (أيونات أو جزيئات قطبية).

تلميح: ركز على العبارة التي تبدأ بـ 'إن الخاصية الكيميائية الرئيسة...'.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

لماذا لا تذوب الألكانات (مثل زيوت التشحيم) في الماء؟

أ) لأن كثافة الألكانات أقل من كثافة الماء.
ب) لأن الألكانات تتفاعل كيميائياً مع الماء مكونة طبقة غازية.
ج) لأن الماء مذيب بارد جداً لا يذيب المواد العضوية.
د) لأن قوى التجاذب بين جزيئات الألكان (غير القطبية) أقوى من قوى التجاذب بين جزيئات الألكان والماء (القطبي).

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: لأن قوى التجاذب بين جزيئات الألكان (غير القطبية) أقوى من قوى التجاذب بين جزيئات الألكان والماء (القطبي).

الشرح: 1. الألكانات غير قطبية، بينما الماء قطبي. 2. قوى التجاذب بين الجزيئات المتشابهة (ألكان-ألكان) تكون أقوى. 3. قوى التجاذب بين الجزيئات المختلفة (ألكان-ماء) تكون أضعف. 4. لذلك، تفضل جزيئات الألكان التجمع مع بعضها بدلاً من الاختلاط بالماء، مما يؤدي إلى الانفصال إلى طبقتين.

تلميح: تذكر مبدأ 'الشبيه يذوب في الشبيه' المتعلق بالقطبية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أي من العبارات التالية تلخص بشكل صحيح الميزات البنائية الرئيسة للألكانات؟

أ) هي مركبات قطبية تحتوي على روابط ثنائية وتكون روابط هيدروجينية.
ب) هي هيدروكربونات غير مشبعة ذات نشاط كيميائي عالٍ.
ج) هي هيدروكربونات مشبعة تحتوي على روابط أحادية فقط بين ذرات الكربون، وسلاسلها مستقيمة أو متفرعة.
د) هي مركبات حلقية فقط ولا توجد منها سلاسل مستقيمة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: هي هيدروكربونات مشبعة تحتوي على روابط أحادية فقط بين ذرات الكربون، وسلاسلها مستقيمة أو متفرعة.

الشرح: 1. الألكانات هي هيدروكربونات (تتكون من كربون وهيدروجين فقط). 2. وهي مشبعة، أي أن جميع روابط الكربون-كربون فيها أحادية. 3. يمكن أن تكون سلاسل الكربون فيها مستقيمة (غير متفرعة) أو متفرعة. 4. هذه هي الخصائص البنائية الأساسية التي تميزها عن الألكينات والألكاينات.

تلميح: تذكر أن الألكانات هي أبسط الهيدروكربونات وأكثرها تشبعاً.

التصنيف: ملخص | المستوى: سهل

بناءً على مقارنة خصائص الميثان والماء، ما العامل الأكثر تأثيراً في الفرق الكبير بين درجة غليانهما؟

أ) الفرق البسيط في الكتلة الجزيئية بينهما (16 amu مقابل 18 amu).
ب) حالة المادة عند درجة حرارة الغرفة (غاز مقابل سائل).
ج) الروابط الهيدروجينية القوية بين جزيئات الماء مقابل قوى لندن الضعيفة (التشتت) بين جزيئات الميثان غير القطبي.
د) أن الميثان مركب عضوي بينما الماء مركب غير عضوي.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الروابط الهيدروجينية القوية بين جزيئات الماء مقابل قوى لندن الضعيفة (التشتت) بين جزيئات الميثان غير القطبي.

الشرح: 1. الميثان (CH₄) غير قطبي، لذا فإن القوى بين جزيئاته هي قوى لندن (تشتت) ضعيفة. 2. الماء (H₂O) قطبي ويشكل روابط هيدروجينية قوية بين جزيئاته. 3. كسر الروابط الهيدروجينية القوية يتطلب طاقة حرارية أكبر (درجة غليان أعلى = 100°C). 4. كسر قوى لندن الضعيفة يتطلب طاقة أقل (درجة غليان منخفضة = -162°C).

تلميح: قارن بين طبيعة الجزيئات (قطبية/غير قطبية) ونوع قوى التجاذب بينها.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب