হাইড্রোকার্বন (Hydrocarbon) ও অ্যালকেন (Alkane) প্রস্তুতি
কার্বন ও হাইড্রোজেনের সমন্বয়ে গঠিত যৌগকে হাইড্রোকার্বন বলে। যেমন- CH_4, C_2H_4, সাইক্লোহেক্সেন (C_6H_{12}), C_6H_6। হাইড্রোকার্বন মূলত দুই প্রকার। যথা-
(i) অ্যালিফেটিক হাইড্রোকার্বন
(ii) অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন
অ্যালিফেটিক হাইড্রোকার্বন ( Aliphatic Hydrocarbons )
 |
 |
 |
| ইথেন | ইথিন | ইথাইন |
অ্যালিফেটিক অর্থ চর্বিজাত। অ্যালিফেটিক হাইড্রোকার্বন প্রাণীর চর্বি থেকে পাওয়া যায়।
অ্যালিফেটিক হাইড্রোকার্বন দুই ধরনের। যথা-
(i) মুক্ত শিকল হাইড্রোকার্বন
(ii) বদ্ধ শিকল হাইড্রোকার্বন
মুক্ত শিকল হাইড্রোকার্বন (Open chain Hydrocarbon)
যে সকল হাইড্রোকার্বনের কার্বন শিকলের দুই প্রান্তের কার্বন দুইটি মুক্ত অবস্থায় থাকে তাদেরকে মুক্ত শিকল হাইড্রোকার্বন বলে। যেমন-
\text { ইথিন } \rightarrow \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CH}_{2}, \text { বিউটেন } \rightarrow \mathrm{CH}_{3}-\mathrm{CH}_{2}-\mathrm{CH}_{2}-\mathrm{CH}_{3}
মুক্ত শিকল হাইড্রোকার্বন আবার দুই ধরনের। যথা-
(i) সম্পৃক্ত মুক্ত শিকল হাইড্রোকার্বন
(ii) অসম্পৃক্ত মুক্ত শিকল হাইড্রোকার্বন
সম্পৃক্ত মুক্তশিকল হাইড্রোকার্বন (Saturated Open Chain Hydrocarbon)
যে মুক্ত শিকল হাইড্রোকার্বনে কার্বন কার্বন একক বন্ধন থাকে তাকে সম্পৃক্ত মুক্ত শিকল হাইড্রোকার্বন বলে। যেমন-
\text { প্রোপেন } \mathrm{CH}_{3}-\mathrm{CH}_{2}-\mathrm{CH}_{3}, \text { পেন্টেন } \mathrm{CH}_{3}-\mathrm{CH}_{2}-\mathrm{CH}_{2-} \mathrm{CH}_{2}-\mathrm{CH}_{3}
অসম্পৃক্ত মুক্তশিকল হাইড্রোকার্বন (Unsaturated Open Chain Hydrocarbon)
যে মুক্ত শিকল হাইড্রোকার্বনে কার্বন-কার্বন দ্বিবন্ধন বা ত্রিবন্ধন বিদ্যমান তাকে অসম্পৃক্ত মুক্ত শিকল হাইড্রোকার্বন বলে। যেমন-
\text { ইথাইন } \mathrm{CH} \equiv \mathrm{CH}
বদ্ধ শিকল হাইড্রোকার্বন (Close chain Hydrocarbon)
যে সকল হাইড্রোকার্বনের কার্বন শিকলের দুই প্রান্তে কার্বন যুক্ত হয়ে একটি বলয় বা চক্র গঠন করে তাকে বদ্ধ শিকল হাইড্রোকার্বন বলে। এটিও দুই প্রকার-
(i) সম্পৃক্ত বদ্ধ শিকল হাইড্রোকার্বন । যেমন-
সাইক্লোপ্রোপেন
(ii) অসম্পৃক্ত বদ্ধ শিকল হাইড্রোকার্বন । যেমন-
সাইক্লোপ্রোপিন
বদ্ধশিকল হাইড্রোকার্বনকে অ্যালিসাইক্লিক হাইড্রোকার্বন বলে।
অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন (Aromatic hydrocarbons)
গ্রীক শব্দ অ্যারেমা থেকে অ্যারোমেটিক শব্দটি এসেছে যার অর্থ হলো- সুগন্ধ। যেমন-
বেনজিন (C_6H_6), ন্যাপথলিন (C_{10}H_8)
 |
|
| বেনজিন | ন্যাপথলিন |
সমগোত্রীয় শ্রেণি (Homologous Series)
যে সকল যৌগের কার্যকরী মূলক একই এবং তাদের ভৌত রাসায়নিক ধর্মের গভীর মিল থাকে তারা একই শ্রেণিভুক্ত । এদেরকে সমগোত্রীয় শ্রেণি বলে।
| সমগোত্রীয় শ্রেণি | সাধারণ সংকেত | প্রথম কয়েকটি সদস্যের নাম ও সংকেত |
| অ্যালকেন | C_{n} H_{2 n+2} | মিথেন \left(\mathrm{CH}_{4}\right), \left(\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{6}\right), প্রোপেন \left(C_{3} H_{8}\right), বিউটেন \left(C_{4} H_{10}\right) |
| অ্যালকিন | C_{n} H_{2 n} | \text { ইথিন }\left(\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{4}\right), \text { প্রোপিন }\left(\mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{6}\right) |
| অ্যালকাইন | C_{n} H_{2 n-2} | \text { ইথাইন }\left(\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{2}\right), \text { প্রোপাইন }\left(\mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{4}\right) |
| অ্যালকোহল | \mathrm{C}_{n} \mathrm{H}_{2 n+1} \mathrm{OH} | \text { মিথানল }\left(\mathrm{CH}_{3}-\mathrm{HO}\right), \text { ইথানल }\left(\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5} \mathrm{OH}\right) |
| অ্যালডিহাইড | C_{n} H_{2 n+1} C H O | ইথান্যাল ( \left.\mathrm{CH}_{3}-\mathrm{CHO}\right), প্রোপান্যাল \left(\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5} \mathrm{CHO}\right) |
| কার্বক্সিলিক এসিড | C_{n} H_{2 n+1} C O O H | ইথানয়িক এসিড ( \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH} ), প্রোপানয়িক এসিড \left(\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5} \mathrm{COOH}\right) |
সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন অ্যালকেন ( Saturated Hydrocarbons : Alkanes)
যে সকল হাইড্রোকার্বনে কার্বন কার্বন একক বন্ধন বিদ্যমান তাকে অ্যালকেন বলে। এর প্রথম সদস্যের নাম মিথেন (CH4), এর বন্ধন ভাঙ্গা অনেক কঠিন। তাই অ্যালকেন রাসায়নিক ভাবে নিষ্ক্রিয়। তাই এদেরকে প্যারাফিন বলা হয়। (প্যারাফিন অর্থ আসক্তিহীন )
অ্যালকেনের নামকরণ (Naming Alkanes)
IUPAC পদ্ধতিতে-
(i) সরল শিকল বিশিষ্ট অ্যালকেনে এক কার্বনবিশিষ্ট অ্যালকেনকে মিথেন, দুই কার্বনবিশিষ্ট অ্যালকেনকে ইথেন বলে।
(ii) কার্বন সংখ্যার গ্রিক-সংখ্যাসূচক শব্দের শেষে এন(ane) যোগ করে নামকরণ করা হয়।
অ্যালকাইল মূলক ( Alkyl Group )
অ্যালকেন থেকে একটি H পরমাণু অপসারণ করলে যে একযোজী মূলকের সৃষ্টি হয় তাকে অ্যালকাইল মূলক বলে। এর সাধারণ সংকেত C_nH_{2n+1} যেমন- –CH_3- (মিথাইল), CH_3-CH_2- (ইথাইল)
অ্যালকেনের প্রস্তুতি (Alkanes preparation)
কার্বন ডাই অক্সাইড থেকে অ্যালকেন (Alkane from carbon dioxide)
নিকেল প্রভাবকের উপস্থিতিতে কার্বন ডাই অক্সাইডের সাথে H_2 কে তাপমাত্রায় 250^{\circ} \text{C} এ উত্তপ্ত করলে মিথেন ও পানি উৎপন্ন হয়।
\mathrm{CO}_{2}+4 \mathrm{H}_{2} \underset{250^{0} \mathrm{C}}{\stackrel{\mathrm{Ni}}{\longrightarrow} \mathrm{CH}_{4}}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}
অ্যালকিন ও অ্যালকাইন থেকে অ্যালকেন (Alkane from alkyne and alkyne)
Ni প্রভাবকের উপস্থিতিতে পৃথকভাবে ইথিন ও ইথাইনের সাথে H_2কে 180^{\circ}\text{C}-200^{\circ}\text{C} তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে ইথেন উৎপন্ন হয়।
\mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CH}_{2}+\mathrm{H}_{2} \xrightarrow[180^{\circ} \text{C}-200^{\circ}]{\text{Ni}} \mathrm{CH}_{3}-\mathrm{CH}_{3} \\ \mathrm{CH} \equiv \mathrm{CH}+2 \mathrm{H}_{2} \xrightarrow[180^{\circ} \text{C}-200^{\circ}]{\text{Ni}} \mathrm{CH}_{3}-\mathrm{CH}_{3}
ডিকার্বক্সিলেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে অ্যালকেন প্রস্তুতি (Alkane production through decarboxylation reaction)
\text{CaO} এর উপস্থিতিতে সোডিয়াম ইথানয়েটকে সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের সাথে উত্তপ্ত করলে মিথেন ও সোডিয়াম কার্বনেট উৎপন্ন হয়। এই বিক্রিয়াকে ডিকার্বক্সিলেশন বিক্রিয়া বলে।
\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COONa}+\mathrm{Na(OH)}_{2} \xrightarrow[\triangle]{\text{CaO}} \text{CH}_4 +\text{Na}_2\text{CO}_3
অ্যালকেনের ধর্ম (Alken’s characteristics)
অ্যালকেনের ভৌত ধর্ম (Physical property)
সম্পৃক্ত অ্যালকেনের কার্বন সংখ্যার পরিবর্তন হলে ভৌত অবস্থার পরিবর্তন হয়।
- 1 থেকে 4 কার্বন সংখ্যার সম্পৃক্ত অ্যালকেনের স্ফুটনাঙ্ক কক্ষ তাপমাত্রার নিচে, তাই এগুলো গ্যাসীয় অবস্থায় থাকে।
- 5 থেকে 15 কার্বন সংখ্যা হলে এগুলো তরল স্ফুটনাঙ্ক 36.1°C ।
- কার্বন সংখ্যা 16 এর বেশি হলে কঠিন প্রকৃতির হয়।
অ্যালকেনের রাসায়নিক ধর্ম (Chemical Property)
অ্যালকেনসমূহ রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয়। তবুও এরা কিছু রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। যেমন-
ক্লোরিনের সাথে অ্যালকেনের বিক্রিয়া
অতিবেগুনি আলোর উপস্থিতিতে মিথেনের সাথে ক্লোরিন মিশ্রিত করলে টেট্রাক্লোরো মিথেন উৎপন্ন হয়। এই বিক্রিয়া চার ধাপে সম্পন্ন হয়।
\begin{aligned} \mathrm{CH}_{4}+\mathrm{Cl}_{2} \stackrel{\mathrm{UV}}{\longrightarrow} & \mathrm{CH}_{3} \mathrm{Cl}+\mathrm{HCl} \\ & \text { মিথাইল ক্লোরাইড } \\ \mathrm{CH}_{3} \mathrm{Cl}+\mathrm{Cl}_{2} \stackrel{\mathrm{UV}}{\longrightarrow} & \mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl}_{2}+\mathrm{HCl} \\ & \text { ডাইক্লোরো মিথেন } \\ \mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl}_{2}+\mathrm{Cl}_{2} \stackrel{\mathrm{UV}}{\longrightarrow} & \mathrm{CHCl}_{3}+\mathrm{HCl} \\ & \text { ট্রাইক্লোরো মিথেন (ক্লোরোফর্ম) } \\ \mathrm{CHCl}_{3}+\mathrm{Cl}_{2} \stackrel{\mathrm{UV}}{\longrightarrow} & \mathrm{CCl}_{4}+\mathrm{HCl} \\ & \text { টেট্রাক্লোরো মিথেন (পাইরিন) } \end{aligned}
এই চার ধাপে উৎপন্ন উৎপাদগুলো বিভিন্ন কাজে ব্যবহার হয়ে থাকে।
মিথেন (CH_4) মৃদু সূর্যালোকের উপস্থিতিতে বিক্রিয়া করে। মিথাইল ক্লোরাইড (CH_3Cl), ডাইক্লোরোমিথেন (CH_2Cl_2), ট্রাইক্লোরো মিথেন (CHCl_3), টেট্রাক্লোরোমিথেন CCl_4 এর মিশ্রণ উৎপন্ন করে।
- মিথাইল ক্লোরাইড (CHCl_3) শিল্পক্ষেত্রে অ্যালকোহল, অ্যালডিহাইড, জৈব এসিড প্রস্তুতিতে ব্যবহৃত হয়।
- ডাইক্লোরোমিথেন (CH_2Cl_2) ইমালশন, রং শিল্পে দ্রাবক হিসেবে ব্যবহার করা হয়।
- ক্লোরোফরম (CHCl_3)কে চেতনানাশক হিসেবে এবং
- কার্বন টেট্রাক্লোরাইড CCl_4কে ড্রাইওয়াশে দ্রাবক হিসেবে ও অগ্নিনির্বাপক হিসেবে ব্যবহার করা হয়।
O_2 এর সাথে দহন বিক্রিয়া
CH_4 বায়ুর O_2 এর সাথে বিক্রিয়া করে CO_2, জলীয় বাষ্প ও তাপশক্তি উৎপন্ন করে।
CH_4+2O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{তাপশক্তি}