المركبات الهيدروكربونية واستخداماتها المتعددة في الحياة اليومية

هي مجموعة من المركبات الكيميائية العضوية التي تتكون فقط من عناصر الكربون (C) والهيدروجين (H). تتجمع ذرات الكربون معًا لتشكل الهيكل الأساسي للمركب، وتترتب ذرات الهيدروجين حولها بتكوينات مختلفة.

تعتبر المركبات الهيدروكربونية المكون الرئيسي للبترول والغاز الطبيعي. فهي تستخدم كوقود ومزلقات، ومواد خام لإنتاج البلاستيك والألياف والمطاط والمذيبات والمواد الكيميائية الصناعية.

توجد العديد من المركبات الهيدروكربونية في الطبيعة. بالإضافة إلى تشكيل الوقود الأحفوري، فهي موجودة في الأشجار والنباتات، مثل الصبغات المعروفة باسم الكاروتينات التي توجد في الجزر والأوراق الخضراء. أكثر من 98 في المئة من المطاط الخام الطبيعي هو بوليمر هيدروكربوني، وهو جزيء يتكون من سلاسل مترابطة معًا. تعتمد هياكل وكيمياء المركبات الهيدروكربونية الفردية إلى حد كبير على أنواع الروابط الكيميائية التي تربط ذرات جزيئاتها المكونة.

في القرن التاسع عشر، صنف الكيميائيون المركبات الهيدروكربونية إما كـ “أليفاتية” أو “عطرية” بناءً على مصادرها وخواصها. وصفت المركبات الأليفاتية (مشتقة من الكلمة اليونانية aleiphar، وتعني “دهون”) المركبات الهيدروكربونية التي تتكون بتحلل كيميائي للدهون أو الزيوت. بينما تشكلت المركبات الهيدروكربونية العطرية مجموعة من المركبات ذات الصلة التي تم الحصول عليها بتحلل كيميائي لبعض مستخلصات النباتات التي تنتج روائح طيبة. تم الاحتفاظ بمصطلحات أليفاتي وعطري في المصطلحات الحديثة، لكن الفروق الهيكلية تم تحديدها بناءً على الهيكل بدلاً من الأصل.

التصنيف وأنواع المركبات الهيدروكربونية في السابق، صنف الكيميائيون المركبات الهيدروكربونية إما كـ “أليفاتية” أو “عطرية”. تم إجراء التصنيف بناءً على مصدرها وخصائصها. وعلى هذا الأساس، تبين أن المركبات الهيدروكربونية الأليفاتية مستمدة من تحلل كيميائي للدهون أو الزيوت، بينما تحتوي المركبات الهيدروكربونية العطرية على مواد ناتجة عن تحلل كيميائي لبعض مستخلصات النباتات المحددة.

ومع ذلك، في الوقت الحاضر نصنف المركبات الهيدروكربونية بناءً على الهيكل وليس فقط بناءً على أصلها.

أنواع المركبات الهيدروكربونية

المركبات الهيدروكربونية المشبعة: في هذه المركبات، تترابط ذرات الكربون وذرات الهيدروجين بروابط واحدة. هذه المركبات ذات الروابط الواحدة هي أبسط المركبات الهيدروكربونية. وهذه الأنواع من المركبات الهيدروكربونية ليس لديها روابط ثنائية أو ثلاثية. من حيث التهجين، تكون ذرات الكربون مهجنة من النوع sp3 بدون ذرات كربون مهجنة من النوع sp2 أو sp. تسمى هذه المركبات بالألكانات ولها الصيغة العامة CnH2n+2. على سبيل المثال، CH4 و C3H6. المركبات الهيدروكربونية غير المشبعة: تتألف هذه المركبات من رابطة واحدة أو رابطتين أو ثلاث روابط بين ذرات الكربون. يسمى المركبات ذات الرابطة الثنائية ألكينات، ويسمى المركبات ذات الرابطة الثلاثية ألكاينات. الصيغة العامة للألكينات هي CnH2n، وللألكاينات الصيغة العامة هي CnH2n-2. المركبات الدائرية الهيدروكربونية: تحتوي هذه المركبات على حلقة كربونية واحدة أو أكثر. يرتبط ذرة الهيدروجين بالحلقة الكربونية. المركبات الهيدروكربونية العطرية: تسمى أيضًا الآرينات. الآرينات هي مركبات تتكون من حلقة عطرية واحدة على الأقل. المركبات الهيدروكربونية الأليفاتية: تتميز بالهياكل الخطية وعدم وجود حلقات فيها. المركبات الهيدروكربونية الحلقية: هي المركبات الهيدروكربونية التي تحتوي على هيكل حلقي. ذرات الكربون يمكن أن تكون مهجنة من النوع sp، sp2، أو sp3.