1- الإيثاين مركب ، جميع ذرات الكربون فيه لا تكون محاطة بأربع ذرات أخرى شرح السؤال 💡 مفتاح الحل: تذكر نوع الرابطة التساهمية بين ذرتي الكربون في عائلة الألكاينات، وكيف تؤثر هذه الرابطة المتعددة على عدد الذرات الإجمالي الذي يحيط بكل ذرة كربون. صح خطأ الإجابة الصحيحة: صحالتوضيح: الإيثاين (الأسيتيلين) هو أبسط عضو في عائلة الألكاينات غير المشبعة، وصيغته $\mathrm{C_2H_2}$. ترتبط ذرتا الكربون فيه برابطة تساهمية ثلاثية، وترتبط كل ذرة كربون بذرة هيدروجين واحدة فقط برابطة أحادية. ورغم أن ذرة الكربون تكوّن $4$ روابط تساهمية إجمالاً، إلا أنها فعلياً محاطة بـذرتين فقط (ذرة كربون وذرة هيدروجين).⚠️ انتبه (خطأ شائع): يخلط الكثيرون بين "التكافؤ الرباعي" للكربون (وهو تكوين $4$ روابط) وبين "عدد الذرات المحيطة". في الجزيئات غير المشبعة، يقل عدد الذرات المحيطة عن $4$ بسبب وجود الروابط الثنائية أو الثلاثية.💡 للاطلاع: غاز الإيثاين عند احتراقه مع الأكسجين النقي ينتج لهب "الأوكسي أسيتيلين" الذي تصل حرارته إلى $3000^\circ \mathrm{C}$ ويُستخدم في قطع ولحام المعادن القوية.(الوحدة 4: الألكانات والألكينات، الدرس 4-3: الألكينات : هيدروكربونات غير مشبعة، ص 68)
2- تفاعل الإيثين مع الماء والهواء في وجود حفاز لإنتاج مقاوم التجمد يسمى تفاعل إضافة شرح السؤال 💡 فكر معي: الإيثين يحتوي على رابطة ثنائية غير مشبعة. عندما يتفاعل مع جزيئات أخرى لتكوين مركب جديد (مقاوم التجمد)، ماذا يحدث لهذه الرابطة الثنائية؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة: صحالتوضيح: الإيثين ($\mathrm{C_2H_4}$) هو هيدروكربون غير مشبع. عندما يتفاعل مع الأكسجين (من الهواء) والماء في وجود حفاز، تنكسر الرابطة باي الضعيفة، وتُضاف مجموعتا هيدروكسيل ($\mathrm{-OH}$) إلى ذرتي الكربون لتكوين مركب مشبع يسمى ($1$ ، $2$- إيثان دايول) والذي يُستخدم كمقاوم للتجمد في مبردات السيارات. نظراً لأن التفاعل يتضمن كسر الرابطة الثنائية لضم ذرات جديدة، فإنه يُصنف كتفاعل "إضافة".خطوات الحل:تحديد طبيعة المتفاعل: الإيثين ألكين غير مشبع يتفاعل عادة بالإضافة.تحديد طبيعة الناتج: مقاوم التجمد ($1$ ، $2$- إيثان دايول) مركب كحولي ثنائي مشبع.تحليل العملية: كسر رابطة ثنائية لتكوين روابط أحادية جديدة هو تعريف تفاعل الإضافة.الاستنتاج: العبارة صحيحة كيميائياً.⚠️ انتبه (خطأ شائع): يجب عدم الخلط بين هذا التفاعل وبين تفاعل الإضافة مع "بخار الماء" الساخن لتصنيع الإيثانول المعتاد. هذا التفاعل يتطلب ماء وهواء معاً لإنتاج الكحول ثنائي الهيدروكسيل.💡 للاطلاع: يُضاف مقاوم التجمد ($1$ ، $2$- إيثان دايول) إلى ردياتير السيارات في البلدان الباردة لخفض درجة تجمد الماء ومنع المحرك من التجمد والتحطم في الشتاء.(الوحدة 4: الألكانات والألكينات، الدرس 4-4: خواص الألكينات، ص 71)
3- بلمرة الإضافة: شرح السؤال 💡 ماذا يطلب منا السؤال؟ تذكر نوع الهيدروكربونات (مشبّعة أم غير مشبعة) التي تمتلك الروابط القابلة للكسر لتكوين سلاسل البوليمر الطويلة، وهل تحتاج لمركبات مختلفة أم نفس المركب؟ تفاعل يتم فيه استبدال ذرات هيدروجين في مونمر بذرات كربون في مونمر آخر عملية يمكن استخدامها لبلمرة الجزيئات غير المشبعة إمكانية ارتباط جزيئات مشبعة لتكوين جزيئات ضخمة يصنع كل بوليمر فيها من وحدات مختلفة تسمى مونمرات الإجابة الصحيحة: عملية يمكن استخدامها لبلمرة الجزيئات غير المشبعةالتوضيح: بلمرة الإضافة هي عملية كيميائية تتميز بربط أعداد هائلة من الجزيئات الصغيرة غير المشبعة (مونومرات تحتوي على روابط ثنائية كالألكينات). تنكسر الرابطة الثنائية لتفتح ذراعيها وترتبط بجزيء آخر مشابهاً لها، لتكوين سلسلة طويلة جداً ومشبعة تمثل البوليمر (مثل بولي إيثين).خطوات الحل:تحليل الخيار الأول: تفاعل البلمرة بالإضافة يكسر الرابطة الثنائية ولا يستبدل الذرات.تحليل الخيار الثالث: الجزيئات "المشبعة" ممتلئة بالروابط الأحادية ولا تقبل الإضافة للتبلمر.تحليل الخيار الرابع: بلمرة الإضافة تعتمد غالباً على نوع واحد من المونومر (مثل الإيثين فقط)، بينما بلمرة التكاثف هي التي تستخدم وحدات مختلفة (مثل النايلون).الاستنتاج: الخيار الثاني هو التوصيف العلمي الدقيق للعملية.💡 للاطلاع: صناعة اللدائن البلاستيكية بأكملها (أكياس، أنابيب المياه، العوازل) تقوم على تفاعلات بلمرة الإضافة لغازات بسيطة كالإيثين والكلوروإيثين.(الوحدة 4: الألكانات والألكينات، الدرس 4-4: خواص الألكينات، ص 71)
4- المركب $\mathrm{C_6H_{12}}$ ........ شرح السؤال 💡 كيف نفكر؟ هذه الصيغة تتبع القاعدة العامة $\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}$ الخاصة بالألكينات. فهل يعني ذلك أن هذا الجزيء يحتوي على رابطة ثنائية؟ وكيف يؤثر ذلك على الذرات التي تحيط بكل كربونة؟ العضو السادس في سلسلة الألكينات مشتق هيدروكربوني يحتوي على ذرات كربون لا تكون محاطة بأربع ذرات أخرى ينتمي إلى سلسلة متجانسة يمكن تمثيلها بالصيغة العامة $\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}$ حيث $n = 1, 2, 3, \dots\dots$ الإجابة الصحيحة: يحتوي على ذرات كربون لا تكون محاطة بأربع ذرات أخرىالتوضيح: المركب $\mathrm{C_6H_{12}}$ (الهكسين) ينتمي لعائلة الألكينات غير المشبعة (صيغتها $\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}$). بسبب عدم التشبع، يوجد في الجزيء رابطة تساهمية ثنائية ($\mathrm{C=C}$). ذرتا الكربون المرتبطتان بهذه الرابطة الثنائية تتصل كل منهما بثلاث ذرات أخرى فقط كحد أقصى (بدلاً من الأربع ذرات في المركبات المشبعة)، وهذا هو التفسير العلمي لمصطلح "غير مشبع".خطوات الحل:تحليل الخيار الأول: الهكسين هو العضو الخامس في الألكينات (لأن السلسلة تبدأ من الإيثين $\mathrm{C_2}$). (خاطئ)تحليل الخيار الثاني: هو هيدروكربون نقي وليس من المشتقات التي تحتوي على أكسجين أو نيتروجين. (خاطئ)تحليل الخيار الرابع: الصيغة العامة للألكينات $\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}$ تبدأ بـ $n=2$ وليس $n=1$ (لا يوجد ميثين). (خاطئ)تحليل الخيار الثالث: وجود الرابطة الثنائية يجعل بعض ذرات الكربون محاطة بـ $3$ ذرات فقط بدلاً من $4$. (صحيح)🧠 الحل بالاستبعاد: الألكينات تبدأ بـ $n=2$ فاستبعاد الخيار الرابع سهل. الهكسين هيدروكربون صريح فاستبعاد المشتقات بديهي. ترتيبه الخامس وليس السادس لانعدام وجود مركب بكربونة واحدة، يُستبعد الأول. يتبقى الخيار الثالث الذي يصف بدقة خاصية عدم التشبع.💡 للاطلاع: في الألكانات (المشبعة)، تشكل ذرة الكربون هرماً رباعي الأسطح محاطاً بـ $4$ ذرات، بينما في الألكينات حول الرابطة الثنائية يكون الشكل مستوياً وزواياه تختلف لتستوعب الذرات الثلاث فقط.(الوحدة 4: الألكانات والألكينات، الدرس 4-3: الألكينات : هيدروكربونات غير مشبعة، ص 68)
