الكيمياء العضوية

• النفط الخام — كتلة حيوية_Interface plankton قديمة — تنفصل إلى كسور؛ الألكانات (CₙH₂ₙ₊₂) تحترق كوقود؛ التحلل الحراري يحول الجزيئات الكبيرة إلى ألكانات صغيرة بالإضافة إلى ألكينات تفاعلية (CₙH₂ₙ).
• الألكينات والكحولات والأحماض الكربوكسيلية (الكيمياء فقط) هي عائلات مجموعات وظيفية ذات تفاعلات قابلة للتنبؤ.
• البوليمرات — الإضافة (ألكينات أحادية) و(HT) التكثيف — بالإضافة إلى تلك الطبيعية: البروتينات، النشا، السليلوز، الحمض النووي.

النفط الخام مورد محدود في الصخور — بقايا كتلة حيوية قديمة، بشكل رئيسي_Interface plankton مدفونة في الطين. هو خليط من معظمه هيدروكربونات (هيدروجين + كربون فقط)، أساساً الألكانات، الصيغة العامة CₙH₂ₙ₊₂: الميثان، الإيثان، البروبان، البيوتان (اعرف الأسماء والصيغ بجميع التمثيلات).

التقطير الكسري: تحتوي الكسور على جزيئات بأعداد كربون مماثلة؛ تُفصل عن طريق التبخر والتكاثف عند مستويات مختلفة من العمود — الجزيئات الصغيرة في الأعلى (نقطة غليان منخفضة)، الكبيرة في الأسفل. توفر الكسور وقوداً (بنزين، ديزل، كيروسين، زيت وقود ثقيل، غاز بترول سائل) ومواد أولية للمواد البتروكيميائية — مذابات، شحوم، بوليمرات، منظفات.

الخصائص تتبع حجم الجزيء: الجزيئات الأكبر → نقطة غليان أعلى، لزوجة أعلى، قابلية اشتعال أقل — مطابقة كل كسر لاستخدامه.

التحلل الحراري: تكسير الهيدروكربونات الكبيرة إلى جزيئات أصغر وأكثر فائدة — التحلل الحراري الحفازي (درجة حرارة عالية + محفز) أو التحلل الحراري بالبخار (درجة حرارة عالية + بخار). المنتجات: ألكان أصغر (وقود) + ألكين (مواد أولية للبوليمرات). الألكينات أكثر تفاعلاً: تبهر ماء البروم (برتقالي → عديم اللون) — اختبار الألكين. موازنة معادلات التحلل الحراري من الصيغ المعطاة.

الألكينات CₙH₂ₙ تحتوي على رابطة ثنائية C=C — وهي غير مشبعة (يقل عدد الهيدروجين فيها بمقدار ذرتين عن الألكان الذي يحتوي على نفس عدد ذرات الكربون). من أمثلتها: إيثين، بروبين، بيوتين، بينتين. تفاعلات المجموعة الوظيفية تحدد تفاعلات العائلة بأكملها:

• الاحتراق — ولكن مع لهب دخاني (احتراق غير كامل);
• مع الهيدروجين → ألكان (كاشف النيكل)؛ مع الماء → كحول (بخار الماء، كاشف حمض الفوسفوريك)؛ مع الهالوجينات → هالو ألكانات ثنائية (اختبار ماء البروم).

الكحولات –OH: ميثانول، إيثانول، بروبانول، بيوتانول. التفاعلات: مع الصوديوم (فقاعات، هيدروجين)؛ الاحتراق في الهواء (احتراق نظيف — كوقود)؛ الذوبان في الماء؛ تتأكسد (بالهواء أو عامل مؤكسد) → حمض كربوكسيلي. الاستخدامات: وقود، مذيبات، مشروبات كحولية. التخمر: سكر + خميرة → محلول إيثانول في ظروف دافئة وخالٍ من الأكسجين.

الأحماض الكربوكسيلية –COOH: أحماض ميثانوئيك، إيثانوئيك، بروبانويك، بيوتانوئيك. تتفاعل مع الكربونات (فقاعات، CO₂)، تذوب في الماء (حمضية ضعيفة — HT: متأينة جزئياً فقط، لذا يكون pH أعلى من الحمض القوي)، تتفاعل مع الكحولات → إسترات (إيثيل إيثانوئات) + ماء.

البلمرة الإضافة: العديد من المونومرات (ألكينات، ذات R=C) ترتبط لتكوين بوليمر واحد — بولي(إيثين) من الإيثين، بولي(بروبين) من البروبين. وحدة التكرار تحتوي بالضبط على ذرات المونومر — لا يتكون شيء آخر. ارسم: مونومر ← وحدة تكرار بعد فتح الرابطة الثنائية.

(HT) البلمرة التكاثفية: كل مونومر يحمل مجموعتين وظيفيتين؛ عند الارتباط يُفقد جزيء صغير — عادة ماء. اثنان من المونومرات المختلفة، لكل منهما مجموعتان وظيفيتان متماثلتان: مثلاً إيثانديول + حمض الهكسانديويك → بوليستر. الأحماض الأمينية (H₂N…COOH) تتكاثف → بوليببتيدات؛ أحماض أمينية مختلفة في سلسلة واحدة → بروتينات (الجلايسين هو المثال).

البوليمرات الطبيعية: DNA — سلسلتان بوليمر من أربعة نيوكليوتيدات في حلزون مزدوج؛ بروتينات (مونومرات أحماض أمينية)، نشا (سكريات)، سليلوز (سكريات).

• تسمية/صيغة الألكانات C1–C4؛ ترتيب الكسور حسب درجة الغليان، اللزوجة، قابلية الاشتعال.
• شروط التحلل الحراري، النواتج والمعادلات الموزونة؛ اختبار ماء البروم مع تغير اللون.
• (كيمياء) المجموعة الوظيفية للألكينات وثلاث تفاعلات الإضافة؛ أربع تفاعلات للكحول وشروط التخمر؛ ثلاث تفاعلات للأحماض الكربوكسيلية.
• بوليمر الإضافة من المونومر والعكس؛ (HT) مبادئ البلمرة التكاثفية مع البوليستر؛ نيوكليوتيدات الـ DNA + مونومرات البوليمرات الطبيعية الثلاثة الأخرى.