הבדל מפתח – פחמימנים אליפטיים לעומת ארומטיים
בוא נראה תחילה בקצרה באילו פחמימנים דנים בהבדל בין פחמימנים אליפטים לארומטיים. פחמימנים הם התרכובות האורגניות המכילות אטומי פחמן ומימן במבנה שלהם. ההבדל העיקרי בין פחמימנים אליפטים לארומטיים הוא, פחמימנים אליפטים אינם מכילים מערכת קשר מצומדת ואילו פחמימנים ארומטיים מכילים מערכת קשר מצומדת. עם זאת, שתי המולקולות הללו נחשבות כתרכובות אורגניות.
מהם פחמימנים אליפטיים?
פחמימנים אליפטיים הם המולקולות האורגניות המכילות אטומי פחמן (C) ומימן (H) במבנה שלהן; בשרשראות ישרות, בשרשראות מסועפות או בטבעות לא ארומטיות. ניתן לסווג פחמימנים אליפטיים לשלוש קבוצות עיקריות; אלקנים, אלקנים ואלקנים.
מהם פחמימנים ארומטיים?
פחמימנים ארומטיים ידועים לפעמים כ"ארנים" או "פחמימנים ארילים". רוב הפחמימנים הארומטיים מכילים טבעת בנזן במבנה שלהם; אך ישנם פחמימנים ארומטיים שאינם בנזן הנקראים הטרוארנים, העוקבים אחר "כלל האקל" (טבעות מחזוריות העוקבות אחר כלל האקל כוללות מספר 4n+2 של π-אלקטרונים; כאשר n=0, 1, 2, 3, 4, 5, 6). לכמה פחמימנים ארומטיים יש יותר מטבעת אחת; הם נקראים פחמימנים ארומטיים פוליציקליים.
איור של פחמימנים ארומטיים פוליציקליים טיפוסיים.
מה ההבדל בין פחמימנים אליפטיים וארומטיים?
מבנה של פחמימנים אליפטים וארומטיים
פחמימנים אליפטיים: יש להם שרשראות ישרות, שרשראות מסועפות או טבעות לא ארומטיות במבנה שלהם. לקבוצה זו יש גם פחמימנים רוויים וגם בלתי רוויים. אלקנים הם פחמימנים רוויים, אלקנים ואלקנים הם פחמימנים בלתי רוויים.
שרשרות ישרות:
Octane
שרשרות ממותגות:
5-ethyl-3-methyloctane
2-methyl-3-pentence
טבעות לא ארומטיות:
פחמימנים ארומטיים: לפחמימנים ארומטיים יש מערכת טבעות ארומטית במבנה שלהם. כולם פחמימנים בלתי רוויים, אך יציבים יחסית בשל מערכת הקשרים המצומדים.
קטגוריות של פחמימנים אליפטים וארומטיים
פחמימנים אליפטיים:
יש שלוש קבוצות עיקריות בפחמימנים אליפטיים; אלקנים, אלקנים ואלקנים. הם ידועים גם בתור פחמימנים אליל.
אלקנים: באלקנים, אטומי פחמן ומימן קשורים זה לזה בקשרים בודדים. אין להם קשרים מרובים. אלקנים יוצרים מבני טבעת, הם נקראים ציקלו-אלקנים.
אלקנים: קבוצה זו מכילה קשרים בודדים וכפולים בין אטומי פחמן. אטומי מימן ופחמן יוצרים תמיד קשרים בודדים.
אלקינים: לאלקינים יש קשרים משולשים בין אטומי פחמן בנוסף לקשרים בודדים.
פחמימנים ארומטיים:
רוב הפחמימנים הארומטיים מכילים לפחות טבעת בנזן אחת במבנה שלהם. אבל יש מעט פחמימנים ארומטיים שאינם בנזן, הם נקראים "הטרוארנים". פחמימנים ארומטיים נקראים פחמימנים "ארילים".
ביפניל (פחמימן ארומטי עם שתי טבעות בנזן)
דפוס התקשרות של פחמימנים אליפטים וארומתיים
פחמימנים אליפטיים:
בפחמימנים אליפטיים; קשרים בודדים, כפולים או משולשים יכולים להתקיים בכל מקום במולקולה. לפעמים, יכולים להיות מספר מבנים עבור נוסחה מולקולרית אחת על ידי שינוי המיקום של הקשר/ים המרובים. למולקולות אלו מערכת אלקטרונים מקומית.
פחמימנים ארומטיים:
בפחמימנים ארומטיים, יש להם מערכת קשרים בודדים וכפולים חלופיים ליצירת מערכת קשרים מצומדים כדי לבטל כמה אלקטרונים. (אלקטרונים מחוסרי מיקום יכולים לעבור מקשר אחד למשנהו).
תגובות של פחמימנים אליפטים וארומטיים
פחמימנים אליפטיים:
פחמימנים רוויים עוברים תגובות החלפה; פחמימנים בלתי רוויים משיגים את היציבות על ידי תגובת הוספה. אבל, חלק מהתגובות קורות בתנאים מבוקרים מבלי לשבור קשרים מרובים.
פחמימנים ארומטיים:
פחמימנים ארומטיים הם בלתי רוויים, אך יש להם מערכת אלקטרונים מצומדת יציבה, כך שהם עלולים יותר לתגובות החלפה ולא לתגובות הוספה.
תמונה באדיבות: "Polycyclic Aromatic Hydrocarbons" מאת Inductiveload - עבודה משל מעלה, Accelrys DS Visualizer. (דומיין ציבורי) דרך Commons
