بحث كامل عن مركبات الكربونيل، تعتبر مادة الكيمياء العامة هي أحد المواد المهمة الذي قد تهتم بدراسة عدد كبير من المركبات والعناصر الكميائية المختلفة الذي تتواجد في علم الكيمياء، كما وقد تدرسة المادة التي هي تعتبر حجر الأساس لعلم الكيمياء حيث وأنه قد تتواجد العديد من المواد المختلفة في علم الكيمياء، كما وأنه هناك أشكال مختلفة ومتنوعة من المواد في علم الكيمياء.
مركبات الكربونيل
من المركبات المهمة التي لها العديد من الاستخدامات المختلفة في علم الكيمياء، والذي قد تتواجد بأشكال مختلفة ومتنوعة، كما و يُعرَّف المركب الكيميائي بأنه مادة تشتمل على عنصرين كيميائيين أو أكثر بنسب معينة يتم تقديرها وتثبيتها لكل نوع وبالمثل، فإن مركبات الكربونيل هي اتحاد ذرة أكسجين وذرة كربون تتفاعل مع عناصر كيميائية أخرى لتشكيل المركب النهائي أمثلة على مركبات الكربونيل هي:-
- RCHO مجموعة الألدهيدات
- مجموعة الكيتونات RCOR
- مجموعة استرات RCOOR
- المجموعة اللامائية (RCO) 2O
- RCOOH. مجموعة حمض الكربوكسيل
- مجموعة الأميد R-CO-NH2
- مجموعة RCOX أسيل هاليد
الألدهيدات R-CHO مجموعة
- إنه مزيج من مجموعة كاربونيل في نهاية سلسلة ذرة الكربون مع ذرة هيدروجين واحدة ومجموعة ألكيل أو أريل.
- تستخدم مجموعة الألدهيدات في مختلف المنتجات الصناعية والمواد الغذائية ومن الأمثلة على هذه المنتجات البلاستيك يتم إنتاج الفانيليا الصناعية، التي تستخدم في العديد من الأطعمة، من الفانيلين، الذي يتم إنتاجه من الألدهيدات.
- يمكننا الاحتفاظ بالعينات البيولوجية لفترة أطول باستخدام الفورمالين وهو أحد مشتقات مجموعة الألدهيدات.
- بالإضافة إلى استخدام مركب الباكليت الذي يتم الحصول عليه عن طريق الجمع بين الفورمالديهايد والفينول في أشياء كثيرة، بما في ذلك المنتجات والبلاستيك.
- لا يستغني العاملون في مصانع التحنيط والدباغة عن الفورمالديهايد لما له من دور فعال في العمليات الصناعية، بالإضافة إلى استخدامه في القضاء على الحشرات والفطريات والبكتيريا الموجودة في أماكن مختلفة.
- تعد الألدهيدات من أوائل المواد التي تستخدم في الأصباغ ومستحضرات التجميل المختلفة وكذلك العطور.
- ومن أمثلة الألدهيدات المختلفة (الميثانول، والإيثانال، وسينمالدهيد، والبيوتانال، ومركبات أخرى).
مجموعة كيتونات R-CO-R
- إنها مجموعة كربونيل ذات رابطة مزدوجة في منتصف ذرة الكربون مع مجموعة ألكيل.
- تستخدم مشتقات مجموعة الكيتون في العديد من الاستخدامات، مثل مركب الأسيتون الذي تستخدمه كثير من النساء في إزالة طلاء الأظافر، بالإضافة إلى استخدام الكيتونات في العلاجات الجلدية الطبية حيث تساعد المرأة في التغلب على حب الشباب.
- يمكن الحصول على الورنيش المستخدم في تلميع الأحذية والبلاستيك وإنتاج المنسوجات باستخدام البيوتانون.
- بالإضافة إلى تصنيع النايلون من مركب السيكلوهكسنون، وهو أحد مشتقات الكيتونات.
مجموعة استرات R-COO-R
مركبات الهيدروكربونات هي من المركبات المهمة، وقد يحتوي المركب الواحد على عديد من المركبات المجموعات الذي قد تتفاعل فيما بينها من أجل أن يتكون مركب الهيدروكربونات:-
- تتركز مجموعة الكاربونيل في مجموعة الإستر في المنتصف، ويتم إنتاجها بدمج مركب هيدروكسيل مثل الفينول مع حمض الأكسيد.
- يمكن الحصول على استرات من الأحماض العضوية والأحماض غير العضوية، ويتم ذلك عن طريق عملية الاستبدال بين ذرات الألكيل، والتي تنشأ من الأحماض الكربوكسيلية مع ذرة OH المعروفة باسم الهيدروكسيل.
- توجد الإسترات في العديد من المنتجات الغذائية والصناعية، بما في ذلك الزيوت الطبيعية والزيوت الأساسية.
- يساعد مجمع استرات الفوسفات في بناء السلسلة الرئيسية داخل جزيئات الحمض النووي، بالإضافة إلى استخدام مركب البوليستر في إنتاج البلاستيك.
- يعتبر فوسفات ثنائي هيدروكسي أسيتون من أهم المركبات التي يغزوها جسم الإنسان والحيوان والنبات. إنه مصدر لعملية التمثيل الغذائي في الجسم.
المجموعة اللامائية (RCO) 2O
وهي تعتبر من أحد المجموعات المهمة من مركبات الهيدروكربونات، حيث وأنها تعتبر هي من أحد المركبات التي تتكون منه مركب الهيدوكربوات، وهناك العديد من الخصائص التي تحتوي علي هذه المجموعة ومنها:-
- يتم الحصول على أنهيدريدات عن طريق فصل الماء عن الأحماض، إلى جانب الحصول عليها من الأحماض الكربوكسيلية.
- يمكننا إنتاج أنهيدريدات حمض الكربوكسيل من خلال الجمع بين مجموعتين من الأسيل مع ذرة أكسجين واحدة فقط.
شاهد أيضا: بحث كيمياء ثاني ثانوي مركبات الهيدروكربونات
R-COOH مجموعة حمض الكربوكسيل
- تُعرف الأحماض الكربوكسيلية بالأحماض العضوية، ويتم إنتاجها عن طريق الجمع بين مجموعة الكربونيل وحمض OH، بالإضافة إلى وجود ذرة هيدروجين واحدة.
- توجد الأحماض الكربوكسيلية عند درجة حرارة عالية كمركب مزدوج من حيث الصيغة والشكل الجزئي.
- تختلف قابلية ذوبان الأحماض في الماء حسب الحجم تسمى الأحماض التي تحتوي على 5 ذرات أو أكثر بالحجم الكبير ويصعب إذابتها، بينما الأحماض التي تحتوي على 1 إلى 4 ذرات فقط من العناصر الكيميائية تكون صغيرة الحجم وقابلة للذوبان بسهولة.
- تذوب الأحماض الكربوكسيلية جيدًا في الكحول، اعتمادًا على موقعها في الماء، لأن الأحماض تحتوي على ذرات كربون كارهة للماء.
مجموعة الأميد R-CO-NH2
- يتم إنتاج مجموعة الأميد عن طريق الجمع بين مجموعة كاربونيل ومجموعة أمين.
- نسبة فعالية مجموعة الأميدات في أداء الوظائف صغيرة جدًا مقارنة بالأحماض الأخرى.
- يمكن تقسيم الأميدات إلى نوعين الأميدات الحلقية والأميدات الخطية، حيث يكون النوع الأول من الأميدات أقل فعالية في أداء وظائف النوع الثاني بسبب انسحاب زوج الإلكترونات الموجودة في الرابطة بين ذرة النيتروجين و الرابطة، أي إلى مجموعة الكاربونيل، والتي تؤدي إلى تشتت الإلكترون وعدم الاستقرار والتوسيط، تصبح الكفاءة ضئيلة.
مجموعة RCOX أسيل هاليد
- يمكننا الحصول على هاليد yl بواسطة أوكسي أسيد، عن طريق إزالة مجموعة الهيدروكسيل ووضع مجموعة الهاليد.
- واحدة من أكثر الطرق شيوعًا لتحضير أسيل كلوريد هي اتحاد حمض الكربوكسيل مع كاشف تختلف أنواع الكاشف، مثل كاشف كلوريد الثيونيل.
- في حالة احتواء الحمض المشتق من المركب في تكوينه على مجموعة COX، فإنه يُعرف في ذلك الوقت باسم حمض الكربوكسيل.
خواص مركبات الكربونيل
قد تتواجد العديد من الخواص الذي قد يتمز بها مركب الكربونيل عن العديد من المركبات الأخرى المختلفة، حيث أنه لكل مركب من المركبات الكيميائية الصفات الذي تختص به، من المعروف أن المركب عبارة عن مركب كربوني عن طريق التحليل الكيميائي للمركب والتأكد من احتوائه على ذرة كربون واحدة وذرة أكسجين حيث يوجد رابطة مزدوجة بينهما لمركبات الكربون عدة خصائص تجعلها فريدة ومختلفة عن المركبات الكيميائية الأخرى، ومنها ما يلي:-
- تكون الشحنة الكهربائية لذرة الكربون موجبة، بينما تكون شحنة ذرة الأكسجين سالبة، والارتباط بينهما يجعل المركب الناتج مركبًا قطبيًا، أي مركبات الكربونيل هي مركبات قطبية.
- يحتاج المركب القطبي إلى قوى هائلة وطاقة كبيرة من أجل الحفاظ على الترابط بين الذرات وبعضها البعض من الانكسار. لذلك، تعتبر المركبات القطبية من بين المركبات التي تزيد من درجة الغليان، جنبًا إلى جنب مع نقطة انصهار المركبات بسبب الدور النشط للخاصية القطبية.
- تحتوي مركبات الكربونيل على درجة غليان أعلى من الهيدروكربونات، ولكنها أقل من الكحوليات.
- تتميز الألدهيدات والكيتونات بوزنها الجزيئي المنخفض حيث يمكن أن تذوب بسرعة في الماء، حيث تقل قابلية الذوبان في الماء مع زيادة الوزن الجزئي.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن الألدهيدات والكيتونات أقل قطبية من الكحوليات، بالإضافة إلى وجود نقاط غليان أقل للكحول.
- يحتوي مركب الكيتون الأقل على رائحة جذابة لطيفة، ومركب الكيتون الأكثر تميزًا برائحة طيبة.
- هناك علاقة عكسية بين طول السلسلة التي تربط الجزيئات ببعضها وقابلية ذوبان المركب، حيث تحتوي مركبات الألدهيدات والكيتونات على سلسلة طويلة بين الجزيئات، مما يساعد المركبات على عدم الذوبان.
- بالإضافة إلى وجود علاقة ناعمة بين قوى التشتت وطول الجزيئات، فكلما زاد طول الجزيئات التي يتكون منها المركب الكيميائي، زادت قوى التشتت بين الذرات وبعضها.
الكشف عن مجموعة مركبات الكربونيل
من المتعارف عليه بأن يتم الكشف عن المركبات الكيميائية من خلال العديد من التفاعلات بين العناصر المختلفة لانتاج عناصر جيدة، ويتم الكشف عن مجموعة الكربونيل الموجودة في الألدهيدات والكيتونات بثلاث طرق، بما في ذلك تحديد الخصائص الفيزيائية للون وحالة ورائحة المركب، وكذلك يمكننا الكشف من خلال تفاعلات الإضافة والاختزال التي تحدث على مجموعة الكربون .
الكشف عن طريق السمات الجسدية مركبات الكربونيل
قد يتم استخدام العديد من الطرق الكيميائية المختلفة من قبل العلماء، حيث أنه من خلالها قد يتم استكشاف عدد من المركبات المختلفة ومنها:-
- الفورمالديهايد
هذا المركب موجود في حالته السائلة، ولكن عندما نعود إلى أصله نجده في الحالة الغازية، حيث أن له رائحة نفاذة للغاية تساعد في الحفاظ على الجثة أثناء التحنيط.
- مركب الاسيتالديهيد
هذا المركب موجود في شكله السائل، حيث تنبعث منه رائحة رائحة التفاح الفاسد غير الصالح للأكل.
- مجمع الأسيتون
الأسيتون موجود في حالته السائلة وله رائحة عطرية.
- مركب بنزالديهايد
هذا المركب موجود في حالته السائلة وله رائحة تشبه اللوز.
وها قد نتوصل الى ختام مقالنا، وقد تطرقنا بالحديث به عن العديد من العناوين الفرعية المختلفة، وكانت تندرج تحت العنوان الرئيسي بحث كامل عن مركبات الكربونيل.
