Alkenes Tamil revision study sheet in plain-language paragraphs: sp2 hybridisation and the trigonal planar C=C double bond, alkene preparation by acid-catalysed and alcoholic-KOH elimination with Zaitsev's rule, Markovnikov addition of hydrogen halides through a carbocation intermediate and the peroxide anti-Markovnikov exception, bromonium-ion anti-addition as the test for unsaturation, sulphuric acid addition followed by hydrolysis to an alcohol, catalytic hydrogenation, and Baeyer's test with cold dilute alkaline potassium permanganate.

A/L இரசாயனவியல் · அலகு 7 · குறு குறிப்பு (7ஆ)

🧠 மனப்படம்
🔗
அற்கீன்கள்
Alkenes

1 sp² கட்டமைப்பும் இரட்டைப் பிணைப்பும்

அற்கீன்கள் (alkenes) குறைந்தது ஒரு காபன்–காபன் இரட்டைப் பிணைப்பைக் கொண்ட நிரம்பாத ஐதரோகார்பன்கள்; பொதுச் சூத்திரம் CₙH₂ₙ. இரட்டைப் பிணைப்பில் ஈடுபடும் ஒவ்வொரு காபன் அணுவும் sp² கலப்பாக்கத்துக்கு உட்படுகின்றது — ஒரு 2s ஓபிற்றலும் இரு 2p ஓபிற்றல்களும் கலந்து மூன்று sp² ஓபிற்றல்களை உருவாக்குகின்றன; அவை ஒரே தளத்தில் 120° கோணத்தில் அமைந்து தளமுக்கோணி (trigonal planar) வடிவைத் தருகின்றன. கலப்பாக்கத்தில் ஈடுபடாத p-ஓபிற்றல் இத்தளத்துக்குச் செங்குத்தாக அமைந்து, அண்டைக் காபனின் p-ஓபிற்றலுடன் பக்கவாட்டில் மேற்பொருந்தி ஒரு π பிணைப்பை உருவாக்குகின்றது. எனவே C=C இரட்டைப் பிணைப்பு ஒரு σ பிணைப்பையும் ஒரு π பிணைப்பையும் கொண்டது.

π பிணைப்பு உருவாக இரு p-ஓபிற்றல்களும் சமாந்தரமாக இருத்தல் அவசியம்; இரட்டைப் பிணைப்பைச் சுற்றிச் சுழற்சி நிகழ்ந்தால் π பிணைப்பு உடையும். இதற்கு அதிக சக்தி தேவைப்படுவதால் சுழற்சி தடைப்படுத்தப்படுகின்றது — இதுவே சிசு-திரான்சு (cis-trans) கேத்திரகணித சமபகுதியத்திற்கான அடிப்படைக் காரணம்.

CₙH₂ₙ  ·  sp² கலப்பாக்கம்  ·  120°  ·  C=C = 1σ + 1π

2 தயாரிப்பு — நீரகற்றலும் நீக்கல் தாக்கமும்

அற்கீன் தயாரிப்பதற்கான முதன்மை வழி, ஓர் அற்ககோலைச் செறிந்த சல்பூரிக் அமிலத்துடன் வெப்பமேற்றி (அல்லது சூடான Al₂O₃ வழியாக நீராவியைச் செலுத்தி) நீரை அகற்றுவதாகும் — காபினோல் காபனிலுள்ள –OH ம் அண்டை காபனிலுள்ள ஒரு H அணுவும் இணைந்து அகற்றப்பட்டு C=C உருவாகின்றது. இத்தாக்கம் ஒரு காபோகற்றயன் இடைநிலையினூடாக நிகழ்வதால், நீரகற்றலின் எளிமை 3° > 2° > 1° என்னும் வரிசையில் அமைகின்றது — புடை அற்ககோல் மிக இலகுவாக நீரகற்றமடைகின்றது.

மாற்றாக, ஓர் அற்கைல் ஏலைட்டை ஆல்கஹாலிக் KOH உடன் வெப்பமேற்றினால் ஓர் ஒரே-படி நீக்கல் தாக்கம் நிகழ்ந்து அற்கீன் கிடைக்கின்றது; இதே ஏலைட்டை நீர்த்த (ஐதான) KOH உடன் தாக்கினால் பதிலீட்டு விளைவான அற்ககோலே கிடைக்கும் — ஊடகம் மாறினால் விளைவும் முற்றிலும் மாறும் என்பதைக் கவனிக்க வேண்டும். ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட அற்கீன் சாத்தியமாகும்போது சேய்ட்செவ் விதியின் (Zaitsev's rule) படி அதிகளவு பதிலீடு பெற்ற, மிக உறுதியான அற்கீனே முதன்மை விளைவாகக் கிடைக்கின்றது.

பொதுவான தவறு
நீர்த்த KOH ஐயும் ஆல்கஹாலிக் KOH ஐயும் குழப்பிக் கொள்வது — நீர்த்த KOH பதிலீட்டால் அற்ககோலைத் தரும்; ஆல்கஹாலிக் KOH நீக்கலால் அற்கீனைத் தரும்.

3 மார்க்கோனிக்கோ கூட்டல் தாக்கம்

HX (HCl, HBr, HI) ஒரு முனைவான மூலக்கூறு; முனைவான H ஓர் இலத்திரனாடியாக C=C இன் π இலத்திரன்களைப் பயன்படுத்திக் காபனுடன் பிணைகின்றது, H–X பல்லினப் பிளவுக்கு உட்பட்டு X⁻ விடுவிக்கப்படுகின்றது; மற்றைய காபன் நேர் ஏற்றம் பெற்று ஒரு காபோகற்றயனாக மாறுகின்றது. இரண்டாம் படியில் X⁻ அக்காபோகற்றயனுடன் இணைந்து விளைவைத் தருகின்றது. சமச்சீரற்ற அற்கீனில் இரு காபோகற்றயன்களும் சாத்தியமாகும்போது, உறுதி கூடிய காபோகற்றயனே இலகுவாக உருவாகி முதன்மை விளைவைத் தரும்.

மார்க்கோனிக்கோ விதி
ஒரு சமச்சீரற்ற அற்கீனுடன் H–X சேரும்போது, H ஏற்கனவே அதிக H அணுக்களைக் கொண்ட காபனுடன் சேர்கின்றது — காரணம், அவ்விதம் சேர்க்கும்போதே மிக உறுதியான காபோகற்றயன் இடைநிலை உருவாகின்றது.
CH₃–CH=CH₂ + HBr → CH₃–CHBr–CH₃  (2° காபோகற்றயன் வழி, முதன்மை விளைவு)

தாக்க ஊடகத்தில் பரஒட்சைட்டுகள் இருப்பின், HBr மட்டும் மார்க்கோனிக்கோ விதிக்கு முரணாகச் சேரும் (எதிர்-மார்க்கோனிக்கோ) — காரணம் இத்தாக்கம் அயனப் பொறிமுறையின்றி சுயாதீன மூலிகப் பொறிமுறை வழியாக நிகழ்வதே; HCl, HI இன் திசை பரஒட்சைட்டால் மாறாது.

4 புரோமின் கூட்டலும் நிரம்பாத் தன்மைச் சோதனையும்

Br₂ π முகிலை அணுகும்போது தூண்டப்பட்ட இருமுனைவால் ஒரு புரோமின் அணு δ+ ஆகி இலத்திரனாடியாகச் செயற்பட்டு மூன்று-அணு வளைய புரோமோனியம் அயனை உருவாக்குகின்றது; Br⁻ ம் விடுவிக்கப்படுகின்றது. Br⁻ பின்னர் புரோமோனியம் அயனை எதிர்ப் பக்கத்திலிருந்து தாக்கி ஓர் இருபுரோமோ அற்கேனைத் தருகின்றது.

CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br–CH₂Br

ஒரு தெவிட்டாத ஐதரோகார்பனுடன் புரோமின் நீரின் (கபில நிறம்) கபில நிறம் விரைவாக அகற்றப்படுவது நிரம்பாத் தன்மைக்கான (C=C அல்லது C≡C இருப்பு) நேரடிச் சோதனை; அற்கேன்கள் இச்சோதனைக்கு விடையளிப்பதில்லை.

5 சல்பூரிக் அமிலச் சேர்க்கையும் நீர்ப்பகுப்பும்

அற்கீன் குளிர், செறிந்த H₂SO₄ உடன் தாக்கமடைந்து ஓர் அற்கைல் ஐதரசன் சல்பேற்றைத் தருகின்றது — காபோகற்றயன் இடைநிலையினூடாக, மார்க்கோனிக்கோ விதிப்படியே இச்சேர்க்கை நிகழ்கின்றது. இதனை நீருடன் வெப்பமேற்றி நீர்ப்பகுத்தால் ஓர் அற்ககோல் கிடைக்கின்றது — ஒட்டுமொத்தமாக அற்கீனுக்குள் மார்க்கோனிக்கோ விதிப்படி நீரைச் சேர்ப்பதற்குச் சமமான விளைவு.

CH₂=CH₂ + H₂SO₄(செறி.) → CH₃–CH₂–OSO₃H  →H₂O, வெப்பம்  CH₃–CH₂–OH

6 ஊக்கிக்குரிய ஐதரசனேற்றமும் பேயரின் பரிசோதனையும்

அற்கீன் நுண்தூளாக்கப்பட்ட Ni/Pt/Pd முன்னிலையில் H₂ உடன் தாக்கமடைந்து தொடர்புடைய அற்கேனைத் தருகின்றது (ஊக்கிக்குரிய ஐதரசனேற்றம்) — தாவர எண்ணெய்களை மார்க்கரீன் ஆக்குவதில் தொழிற்துறையில் பயன்படும்.

அற்கீன் குளிர், ஐதான, காரத்தன்மையுள்ள KMnO₄ உடன் தாக்கமடைந்து ஓர் இரு-ஓல் (diol) தருகின்றது; ஊதா நிறம் அகற்றப்பட்டு கபில நிற MnO₂ வீழ்படிவு உருவாகின்றது. ஊதா நிறம் அகற்றப்படுதலே பேயரின் பரிசோதனை — நிரம்பாத் தன்மைக்கான மற்றொரு சோதனை.

CH₂=CH₂ + [O] + H₂O  →குளிர் ஐதான காரக் KMnO₄  CH₂OH–CH₂OH
learn.gtdigital.tech · A/L இரசாயனவியல் · அலகு 7 கோபிரமணன் திருசெந்திவேல், MSc