Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyerek doğru cevabı bulalım. Kimyasal tepkimeleri ve bileşiklerin yapılarını anlamak, bu tür soruları çözmenin anahtarıdır.
- Adım 1: Soruyu Anlamak ve Anahtar Bilgileri Belirlemek
Soruda bize verilen bilgiler şunlardır:
- Başlangıç bileşiği bir alkindir.
- Bu alkine 2 mol $H_2$ (hidrojen) ekleniyor.
- Tepkime sonucunda bir alkan oluşuyor.
- Alkinin karbon atomu sayısı 4'tür.
Bu bilgiler ışığında, alkinlerin ve alkanların genel özelliklerini hatırlayalım:
- Alkinler: Yapılarında en az bir tane karbon-karbon üçlü bağı ($C \equiv C$) bulunduran doymamış hidrokarbonlardır. Genel formülleri $C_nH_{2n-2}$'dir.
- Alkanlar: Yapılarında sadece karbon-karbon tekli bağları ($C-C$) bulunduran doymuş hidrokarbonlardır. Genel formülleri $C_nH_{2n+2}$'dir.
- Hidrojen Katılması (Hidrojenasyon): Doymamış bileşiklere hidrojen katılmasıyla doymuş bileşikler elde edilir. Bir üçlü bağın tamamen doyurulup tekli bağa dönüşmesi için 2 mol $H_2$ gerekir. Bir ikili bağın doyurulması için ise 1 mol $H_2$ gerekir.
- Adım 2: Tepkimeyi ve Bileşik Sınıfını Yorumlamak
Bize verilen bilgiye göre, bir alkin bileşiğine 2 mol $H_2$ eklenmesiyle bir alkan oluşuyor. Bu durum, başlangıçtaki alkinin yapısında sadece bir tane üçlü bağ olduğunu gösterir. Çünkü bir üçlü bağ, tamamen doyurulmak için tam olarak 2 mol $H_2$ tüketir ve tekli bağa dönüşerek bir alkan yapısı oluşturur.
- Adım 3: Karbon Sayısına Göre Olası Alkinleri Belirlemek
Alkinin karbon atomu sayısı 4 olduğuna göre, bu alkinin adı "bütin" olacaktır. 4 karbonlu bir zincirde üçlü bağın bulunabileceği iki farklı konum vardır:
- 1-bütin: Üçlü bağın 1. ve 2. karbon atomları arasında olduğu bileşiktir. Yapısı $CH \equiv C-CH_2-CH_3$ şeklindedir.
- 2-bütin: Üçlü bağın 2. ve 3. karbon atomları arasında olduğu bileşiktir. Yapısı $CH_3-C \equiv C-CH_3$ şeklindedir.
Her iki bileşik de 4 karbonlu bir alkindir ve 2 mol $H_2$ ile tepkimeye girerek 4 karbonlu alkan olan bütanı ($CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$) oluşturur.
- Adım 4: Seçenekleri Değerlendirmek
Şimdi verilen seçenekleri inceleyelim:
- A) 1-bütin: Bu, 4 karbonlu bir alkindir ($CH \equiv C-CH_2-CH_3$). Yapısında bir üçlü bağ bulunur ve 2 mol $H_2$ ile tepkimeye girerek bütan oluşturur. Bu seçenek, sorudaki tüm koşulları karşılar.
- B) 2-bütin: Bu da 4 karbonlu bir alkindir ($CH_3-C \equiv C-CH_3$). Yapısında bir üçlü bağ bulunur ve 2 mol $H_2$ ile tepkimeye girerek bütan oluşturur. Kimyasal olarak bu da doğru bir cevaptır, ancak çoktan seçmeli sorularda genellikle tek bir doğru cevap beklenir ve sorunun cevabı A olarak belirtilmiştir.
- C) 1,3-bütadien: Bu bir diendir (iki tane ikili bağ içerir: $CH_2=CH-CH=CH_2$). Alkin değildir. Her ne kadar 2 mol $H_2$ ile tepkimeye girerek bütan oluştursa da, başlangıç bileşiği bir alkin değildir. Bu nedenle bu seçenek yanlıştır.
- D) 1-büten: Bu bir alkendir (bir tane ikili bağ içerir: $CH_2=CH-CH_2-CH_3$). Alkin değildir. Sadece 1 mol $H_2$ ile tepkimeye girerek bütan oluşturur. Bu nedenle bu seçenek yanlıştır.
- Adım 5: Doğru Cevabı Belirlemek
Yukarıdaki değerlendirmelere göre, 1-bütin, 4 karbonlu bir alkin olup 2 mol $H_2$ ile tepkimeye girerek bir alkan (bütan) oluşturur. Bu durum, soruda belirtilen tüm koşulları eksiksiz bir şekilde karşılamaktadır.
Cevap A seçeneğidir.
