Alkenlere H2 katılması (Doyurma) Test 2

H₂C=CH-CH₂-CH₃ bileşiğinin katalizörlü ortamda H₂ ile tamamen doyurulması sonucu oluşan ürünün adı ve molekül formülü aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

A) Bütan - C₄H₁₀
B) Propan - C₃H₈
C) 2-metilpropan - C₄H₁₀
D) Bütan - C₄H₈

Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için organik kimyanın temel tepkimelerinden olan hidrojenasyon (doyurma) tepkimesini ve alkanların adlandırılmasını hatırlamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:

• 1. Başlangıç Bileşiğini Tanıyalım:

  Bize verilen bileşik $H_2C=CH-CH_2-CH_3$. Bu bileşiğin yapısına baktığımızda, 4 karbonlu bir zincirde ilk iki karbon atomu arasında bir çift bağ (alken bağı) olduğunu görüyoruz. Bu bileşiğin adı 1-Büten'dir. Molekül formülü ise karbon ve hidrojen atomlarını saydığımızda $C_4H_8$'dir.

• 2. Tepkimeyi Anlayalım:

  Soruda "katalizörlü ortamda $H_2$ ile tamamen doyurulması" ifadesi geçiyor. Bu ifade, bir alkenin (çift bağ içeren bileşik) hidrojen ($H_2$) ile tepkimeye girerek çift bağın kırılarak tekli bağa dönüşmesi ve çift bağdaki her bir karbon atomuna birer hidrojen atomunun eklenmesi anlamına gelir. Bu tepkimeye hidrojenasyon denir ve alkenleri alkanlara dönüştürür.

• 3. Tepkimeyi Gerçekleştirelim:

  1-Büten bileşiğindeki çift bağ ($C=C$) üzerine bir molekül $H_2$ eklediğimizde, çift bağ açılır ve her bir karbon atomuna birer hidrojen bağlanır:

  $H_2C=CH-CH_2-CH_3 \quad + \quad H_2 \quad \xrightarrow{Katalizör} \quad H_3C-CH_2-CH_2-CH_3$

• 4. Oluşan Ürünü Adlandıralım:

  Tepkime sonucunda oluşan bileşik $H_3C-CH_2-CH_2-CH_3$'tür. Bu bileşik, çift bağ içermeyen, sadece tekli bağlardan oluşan 4 karbonlu düz zincirli bir hidrokarbondur. Bu tür bileşiklere alkan denir ve 4 karbonlu düz zincirli alkanın adı Bütan'dır.

• 5. Ürünün Molekül Formülünü Bulalım:

  Oluşan bütan bileşiğindeki karbon ve hidrojen atomlarını sayalım:

  • Karbon atomu sayısı: 4 ($C_4$)
  • Hidrojen atomu sayısı: İlk karbonda 3, ikinci karbonda 2, üçüncü karbonda 2, dördüncü karbonda 3. Toplamda $3+2+2+3 = 10$ ($H_{10}$)

  Buna göre, ürünün molekül formülü $C_4H_{10}$'dur.

• 6. Seçenekleri Değerlendirelim:

  Bulduğumuz ürünün adı Bütan ve molekül formülü $C_4H_{10}$'dur. Seçeneklere baktığımızda:

  • A) Bütan - $C_4H_{10}$ (Bu bizim bulduğumuz sonuçla eşleşiyor.)
  • B) Propan - $C_3H_8$ (Karbon sayısı yanlış.)
  • C) 2-metilpropan - $C_4H_{10}$ (Bu da bir $C_4H_{10}$ izomeridir, ancak bizim ürünümüz düz zincirli bütandır, dallanmış değildir.)
  • D) Bütan - $C_4H_8$ (Bu başlangıçtaki alkenin formülüdür, doymuş ürünün değil.)

Bu adımları takip ettiğimizde, doğru seçeneğin A olduğunu görüyoruz.

Cevap A seçeneğidir.