හයිඩ්‍රොකාබන

විකිපීඩියා, නිදහස් විශ්වකෝෂය වෙතින්
වෙත පනින්න: සංචලනය, සොයන්න
Ball-and-stick model of the methane molecule, CH4. මීතේන් ඇල්කේන ලෙස හඳුන්වන ඒක බන්ධන පමණක් සහිත සදෘශ ශ්‍රේණියට අයත් වෙයි.

කාබනික රසායනවිද්‍යාවෙහි හයිඩ්‍රොකාබන යක් යනු සම්පූර්ණයෙන්ම පාහේ හයිඩ්‍රජන් හා කාබන් වලින් සෑදුනු කාබනික සංයෝගයකි.[1] හයිඩ්‍රොකාබනයකින් එක හයිඩ්‍රජන් පරමාණුවක් ඉවත් වූ විට එය හයිඩ්‍රොකාබයිල් යන ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩය බවට පත්වෙයි.[2] ඇරෝමැටික හයිඩ්‍රොකාබන(ඇරීන) ,ඇල්කේන, ඇල්කීන , සයික්ලෝඇල්කේන හා ඇල්කයිනපදනම් කරගත් සංයෝග ,විවිධ හයිඩ්‍රොකාබන වර්ග වල වලට නිදසුන් ය.

ස්වභාවිකව හමුවන බොහෝ හයිඩ්‍රොකාබන බොර තෙල් වල ඇත.වියෝජනය වූ කාබනික ද්‍රව්‍ය නිසා බොර තෙල් වල හයිඩ්‍රජන් හා කාබන් බහුලය. මේවා බන්ධන මඟින් බැඳී දාමකරණය වී විවිධ ප්‍රමාණයේ දාම අපමණ සංඛ්‍යාවක් සෑදිය හැක.[3][4]

හයිඩ්‍රොකාබන් වර්ග[සංස්කරණය]

කාබනික රසායන විද්‍යාවේ IUPAC නාමකරණයට අනුව හයිඩ්‍රොකාබන වර්ගීකරණයේ අර්ථ දැක්වීම පහත පරිදි වෙයි:

  1. සංතෘප්ත හයිඩ්‍රොකාබන (ඇල්කේන) වඩාත් සරලතම හයිඩ්‍රොකාබන විශේෂයයි. සම්පූර්ණයෙන්ම තනි බන්ධන වලින් සැකසී ඇති මේවා හයිඩ්‍රජන් වලින් සංතෘප්ත වී ඇත.සංතෘප්ත හයිඩ්‍රොකාබන සඳහා පොදු සුත්‍රය CnH2n+2 (චක්‍රීය නොවන ව්‍යුහ පමණක් ඇතැයි උපකල්පනය කල විට)[5]සංතෘප්ත හයිඩ්‍රොකාබන පෙට්‍රෝලියම් ඉන්ධන වල ප්‍රධාන සංඝටකය යි. මේවා රේඛිය හෝ ශාඛා දාම ලෙස පවතියි. එකම අනුක සුත්‍රය සහිත නමුත් වෙනස් ව්‍යුහමය සුත්‍ර වලින් යුත් හයිඩ්‍රොකාබන [ව්‍යුහමය සමාවයවික] ලෙස හැඳින්වෙයි. [6] As given in the example of 3-methylhexane and its higher homologues, branched hydrocarbons can be chiral.[7] Chiral saturated hydrocarbons constitute the side chains of biomolecules such as chlorophyll and tocopherol.[8]
  2. අසන්තෘප්ත හයිඩ්‍රොකාබන වල කාබන් පරමාණු අතර ද්විත්ව හෝ ත්‍රිත්ව බන්ධන එකක් හෝ වැඩි ගණනකින් සමන්විතය. ද්විත්ව බන්ධන වහිත ඒවා ඇල්කීන ලෙස හැඳින්වේ. එක් ද්විත්ව බන්ධනයක් පමණක් සහිත හයිඩ්‍රොකාබන් CnH2n සුත්‍රය තෘප්ත කරයි.(චක්‍රීය නොවන ව්‍යුහ බවට උපකල්පනය කල විට).[9] ත්‍රිත්ව බන්ධන සහිත හයිඩ්‍රොකාබන් ඇල්කයින වන අතර පොදු සුත්‍රය CnH2n-2 ය.[10]
  3. සයික්ලෝඇල්කේන යනු හයිඩ්‍රජන් පරමාණු සම්බන්ධ වූ කාබන් චක්‍ර එකක් හෝ වැඩි ගණනක් සහිත හයිඩ්‍රොකාබනයි. එක් චක්‍රයක් පමණක් ඇති සංතෘප්ත හයිඩ්‍රොකාබන සඳහා පොදු සුත්‍රය CnH2n ය.[11]
  4. ඇරෝමැටික හයිඩ්‍රොකාබන. මේවා ඇරීන ලෙසද හඳුන්වන අතර අවම වශයෙන් එක ඇරෝමැටික වලයක් හෝ පවතියි.

හයිඩ්‍රොකාබන, වායුන් ( නිද : මීතේන් සහ ප්‍රොපේන්), ද්‍රව ( නිද: හෙක්සේන් හා බෙන්සීන්), ඉටිමය හෝ අඩු උෂ්ණත්වයේදී විලයනය වන ඝන (නිද: පැරෆින් ඉටි සහ නැප්තලීන්) හෝ බහුඅවයවික / පොලිමර (නිද: පොලිඑතිලීන්, පොලිප්‍රොපිලීන් හා පොලිස්ටයරීන්) විය හැක.

ප්‍රධාන ගුණ[සංස්කරණය]

අණුක ව්‍යුහයේ ඇති වෙනස්කම් නිසා හයිඩ්‍රොකාබනවල ආනුභවික සූත්‍රය වෙනස් වෙයි.රේඛිය ඇල්කේන, ඇල්කීන හා ඇල්කයින අතුරින් ඇල්කීන හා ඇල්කයින හා සම්බන්ධ හයිඩ්‍රජන් පරමාණු සංඛ්‍යාව අඩුවීම " ස්ව-බන්ධනය " හෙවත් කාබන් පරමාණු අතර දාමකරණයේදී සම්පූර්ණයෙන් සංතෘප්ත වීම වැලක්වීමට ද්විත්ව හෝ ත්‍රිත්ව බන්ධන ඇතිවීම මගින් සිදුවෙයි. Because of differences in molecular structure, the empirical formula remains different between hydrocarbons; in linear, or "straight-run" alkanes, alkenes and alkynes, the amount of bonded hydrogen lessens in alkenes and alkynes due to the "self-bonding" or catenation of carbon preventing entire saturation of the hydrocarbon by the formation of double or triple bonds.

This inherent ability of hydrocarbons to bond to themselves is referred to as catenation, and allows hydrocarbon to form more complex molecules, such as cyclohexane, and in rarer cases, arenes such as benzene. This ability comes from the fact that bond character between carbon atoms is entirely non-polar, in that the distribution of electrons between the two elements is somewhat even due to the same electronegativity values of the elements (~0.30), and does not result in the formation of an electrophile.

Generally, with catenation comes the loss of the total amount of bonded hydrocarbons and an increase in the amount of energy required for bond cleavage due to strain exerted upon the molecule; in molecules such as cyclohexane, this is referred to as ring strain, and occurs due to the "destabilized" spatial electron configuration of the atom.

In simple chemistry, as per valence bond theory, the carbon atom must follow the "4-hydrogen rule", which states that the maximum number of atoms available to bond with carbon is equal to the number of electrons that are attracted into the outer shell of carbon. In terms of shells, carbon consists of an incomplete outer shell, which comprises 4 electrons, and thus has 4 electrons available for covalent or dative bonding.

ඇතැම් හයිඩ්‍රොකාබන සුර්යග්‍රහ මණ්ඩලයේ ද බහුලව දක්නට ලැබේ. කැසිනි-හයිජන්ස් මෙහෙයුමට අනුව සෙනසුරු ග්‍රහයාගේ විශාලතම උප ග්‍රහයා වන ටයිටන් මත ද්‍රවමය මීතේන් හා එතේන් තටාක පවතියි.[12].

සරල හයිඩ්‍රොකාබන හා ඒවායේ ප්‍රභේදන[සංස්කරණය]

කාබන් පරමාණු
සංඛ්‍යාව
ඇල්කේන ඇල්කීන ඇල්කයින සයික්ලොඇල්කේන ඇල්කාඩයිඊන්
1 මෙතේන්
2 එතේන් එතීන් (එතිලීන්) එතයින් (ඇසිටලීන්)
3 ප්‍රොපේන් ප්‍රොපීන් (ප්‍රොපිලීන්) ප්‍රොපයින් (මෙතිල්ඇසිටලීන්) සයික්ලෝප්‍රොපේන් ප්‍රොපාඩයිඊන් (ඇලීන්)
4 බියුටේන් බියුටීන් (බියුටලීන්) බියුටයින් සයික්ලෝබියුටේන් බියුටාඩයිඊන්
5 පෙන්ටේන් පෙන්ටීන් පෙන්ටයින් සයික්ලෝපෙන්ටේන් පෙන්ටාඩයිඊන් (පයිපරිලීන්)
6 හෙක්සේන් හෙක්සීන් හෙක්සයින් සයික්ලෝහෙක්සේන් හෙක්සාඩයිඊන්
7 හෙප්ටේන් හෙප්ටීන් හෙප්ටයින් සයික්ලෝහෙප්ටේන් හෙප්ටාඩයිඊන්
8 ඔක්ටේන් ඔක්ටීන් ඔක්ටයින් සයික්ලෝඔක්ටේන් ඔක්ටාඩයිඊන්
9 නොනේන් නොනීන් නොනයින් සයික්ලෝනොනේන් නොනාඩයිඊන්
10 ඩෙකේන් ඩේකීන් ඩෙකයින් සයික්ලෝඩෙකේන් ඩෙකාඩයිඊන්

භාවිතය[සංස්කරණය]

හයිඩ්‍රොකාබන පෘථිවියේ ඉතා වැදගත් ශක්ති ප්‍රභව වලින් එකකි. හයිඩ්‍රොකාබන ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා වෙනුයේ දහනය කල හැකි ඉන්ධන ප්‍රභවයක් ලෙසය. ඝන අවස්ථාවේදී හයිඩ්‍රොකාබන ඇස්ෆල්ට් ස්වභාවය ගනියි.[13]

ක්ලෝරෝෆ්ලෝරෝකාබන මගින් ඕසෝන් වියන මත ඇති බලපෑම නිසා වර්තමානයේදී ක්ලෝරෝෆ්ලෝරෝකාබන වෙනුවට වාෂ්පශීලි හයිඩ්‍රොකාබන මිශ්‍රණයක් එරෝසොල් ඉසිනයන්හි ප්‍රචාලකයක් ලෙස භාවිත වෙයි.

මීතේන්[1C] හා එතේන් [2C] අවට පරිසර උෂ්ණත්වයේදී (ambient temperatures) වායුමය සංයෝග වන අතර පීඩනය පමණක් යෙදීමෙන් පහසුවෙන් ද්‍රව තත්වයට පත් කල නොහැක.නමුත් ප්‍රොපේන් [3C] පහසුවෙන් ද්‍රවමය තත්වයට පත් කල හැකි අතර 'ප්‍රොපෙන් බෝතල්' ලෙස වැඩි වශයෙන් පවතිනුයේ ද්‍රව අවස්තාවෙහිය.බියුටෙන් [4C] ද ඉතා පහසුවෙන් ද්‍රව තත්වයට පත් කල හැකිය. ආරක්‍ෂිත හා වාෂ්පශීලි වන ද්‍රව අවස්ථාවෙහි ඇති බියුටෙන් ඉන්ධනයක් ලෙස කුඩා ලයිටර වල භාවිතා වෙයි.කාමර උෂ්ණත්වයේදී පෙන්ටේන් [5C] පාරදෘශ්‍ය ද්‍රවයකි. රසායන විද්‍යාවේදී හා කාර්මික වශයෙන් ඉටි හා ග්‍රීස් ඇතුළු ඉහල අණුක භාරයක් සහිත කාබනික සංයෝග සඳහා ආසන්න වශයෙන් ගන්ධයක් රහිත ප්‍රභල ද්‍රාවකයක් ලෙස භාවිතා වෙයි. හෙක්සේන් [6C] ද බහුලව භාවිතා වන නිර්ධ්‍රැවීය ,ඇරෝමැටික නොවන ද්‍රාවකයකි. සුලභව භාවිතා වන ගැසොලින් වල සැලකිය යුතු හෙක්සේන් ප්‍රමාණයක් අඩංගු වෙයි.

ගැසොලින්,නැප්තා,ජෙට් ඉන්ධන හා කාර්මික වශයෙන් විශේෂිත ද්‍රාවක මිශ්‍රණයන්හි ප්‍රධාන සංරචක [6C] සිට [10C] දක්වා ඇල්කේන, ඇල්කීන හා සමාවයවික වන සයික්ලෝ ඇල්කේන වෙයි. කාබන් කාණ්ඩ සංඛ්‍යාව ක්‍රමයෙන් වැඩි වීමත් සමඟ, සරල චක්‍රීය නොවන ව්‍යුහ සහිත හයිඩ්‍රොකාබන වල දුස්ස‍්‍රාවිතාව,lubricating indices, තාපාංකය, ඝනිකරණයවන උෂ්ණත්වය(solidification temperature) හා වර්ණයේ ගැඹුරු බව ඉහල යයි. කාබන් එකක් සහිත මෙතෙන් සිට ඇති විරුද්ධ අන්තයේ බැර (heavy ) තාර ඇත. බොර තෙල් පිරිපහදුවේදී ලැබෙන ඵල වලින් අඩුම ප්‍රමාණයක් පවතින්නේ මේවායි. මේවා එකතු කර වහලවල් සෙවිලි කිරීම සඳහා අමුද්‍රව්‍ය ලෙස, මාර්ග වල පෘෂ්ඨය සෑදීමට, දැව පරිරක්ෂක ලෙස ( ක්‍රියෝසෝට්/කීල් තාර ශ්‍රේණිය ) හා ඉතා ඉහල දුස්ස‍්‍රාවිතාවකින් යුත් ප්‍රතිරෝධී (sheer-resisting ? ) ද්‍රව ලෙස භාවිතා වෙයි.

හයිඩ්‍රොකාබන දැවීම[සංස්කරණය]

සැකිල්ල:මූලිකarticle හයිඩ්‍රොකාබන are currently the main source of the world’s electric energy and heat sources (such as home heating) because of the energy produced when burnt. Often this energy is used directly as heat such as in home heaters, which use either oil or natural gas. The hydrocarbon is burnt and the heat is used to heat water, which is then circulated. A similar principle is used to create electric energy in power plants.

Common properties of hydrocarbons are the facts that they produce steam, carbon dioxide and heat during combustion and that oxygen is required for combustion to take place. The simplest hydrocarbon, methane, burns as follows:

CH4 + 2 O2 → 2 H2O + CO2 + Energy

Another example of this property is ප්‍රොපේන්:

C3H8 + 5 O2 → 4 H2O + 3 CO2 + Energy
CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 → (n+1) H2O + n CO2 + Energy

Burning of hydrocarbons is an example of exothermic chemical reaction.

පෙට්‍රෝලියම්[සංස්කරණය]

Oil refineries are key to obtaining hydrocarbons. Crude oil is processed in several stages to form desired hydrocarbons, used as fuel and in other products.

Extracted hydrocarbons in a liquid form are referred to as petroleum (literally "rock oil") or mineral oil, whereas hydrocarbons in a gaseous form are referred to as natural gas. Petroleum and natural gas are found in the Earth's subsurface with the tools of petroleum geology and are a significant source of fuel and raw materials for the production of organic chemicals.

The extraction of liquid hydrocarbon fuel from sedimentary basins is integral to modern energy development. Hydrocarbons are mined from tar sands and oil shale, and potentially extracted from sedimentary methane hydrates. These reserves require distillation and upgrading to produce synthetic crude and petroleum.

Oil reserves in sedimentary rocks are the source of hydrocarbons for the energy, transport and petrochemical industry.

හයිඩ්‍රොකාබන are economically important because major fossil fuels such as coal, petroleum and natural gas, and its derivatives such as plastics, paraffin, waxes, solvents and oils are hydrocarbons. Hydrocarbons — along with NOx and sunlight – contribute to the formation of tropospheric ozone and greenhouse gases.

මෙයත් බලන්න[සංස්කරණය]

සැකිල්ල:වික්‍ෂනරිය සැකිල්ල:පොදුදේපල

References[සංස්කරණය]

  1. Silberberg, 620
  2. IUPAC Goldbook hydrocarbyl groups
  3. Clayden, J., Greeves, N., et al. (2001) Organic Chemistry Oxford ISBN 0-19-850346-6 p. 21
  4. McMurry, J. (2000). Organic Chemistry 5th ed. Brooks/Cole: Thomson Learning. ISBN 0-495-11837-0 pp. 75–81
  5. Silderberg, 623
  6. Silderberg, 625
  7. Silderberg, 627
  8. Meierhenrich, Uwe. Amino Acids and the Asymmetry of Life. Springer, 2008. ISBN 978-3-540-76885-2
  9. Silderberg, 628
  10. Silderberg, 631
  11. Silderberg, 625
  12. 'Proof' of methane lakes on Titan, BBC News, 4 January 2007
  13. Dan Morgan, Lecture ENVIRO 100, University of Washington, 11/5/08

Bibliography[සංස්කරණය]

  • Silberberg, Martin. Chemistry: The Molecular Nature Of Matter and Change. New York: McGraw-Hill Companies, 2004. ISBN 0-07-310169-9

බාහිර සබැඳුම්[සංස්කරණය]

සැකිල්ල:හයිඩ්‍රොකාබන

"http://si.wikipedia.org/w/index.php?title=හයිඩ්‍රොකාබන&oldid=284723" වෙතින් සම්ප්‍රවේශනය කෙරිණි