ارزش سوختی هیدروکربن ها و الکل ها

راهنمایی کوتاه: ارزش سوختی (گرمای حاصل از سوختن) هیدروکربن‌ها و الکل‌ها با افزایش تعداد کربن افزایش می‌یابد، اما الکل‌ها به دلیل داشتن اکسیژن، ارزش سوختی کم‌تری نسبت به هیدروکربن هم‌کربن دارند.

گام‌به‌گام:

• ۱) ارزش سوختی یعنی مقدار گرمایی که از سوختن کامل یک ماده به دست می‌آید (معمولاً بر حسب kJ/mol یا kJ/g).
• ۲) در هیدروکربن‌ها (مانند آلکان‌ها)، با افزایش تعداد اتم‌های کربن، تعداد پیوندهای کربن-هیدروژن و کربن-کربن بیشتر می‌شود. سوختن این پیوندها انرژی آزاد می‌کند، بنابراین ارزش سوختی افزایش می‌یابد. مثال: متان (${\mathrm{CH}}_4$) ~891 kJ/mol، بوتان ($C_4{H}_{10}$) ~2878 kJ/mol.
• ۳) در الکل‌ها (مانند متانول، اتانول) نیز با افزایش کربن، ارزش سوختی زیاد می‌شود. اما هر الکل نسبت به هیدروکربن هم‌کربن خود، یک اتم اکسیژن دارد که تا حدی سوخته است و انرژی کم‌تری آزاد می‌کند. مثلاً متانول (${\mathrm{CH}}_3\mathrm{OH}$) ~726 kJ/mol درحالی‌که متان ~891 kJ/mol دارد.
• ۴) علت اصلی: وجود اکسیژن در الکل، درصد کربن و هیدروژن را کاهش می‌دهد و بخشی از اکسیداسیون قبلاً انجام شده است، بنابراین ارزش سوختی پایین‌تر است.
• ۵) برای مقایسه دقیق در یک سری، روند صعودی است اما الکل‌ها همیشه از هیدروکربن متناظر کم‌ترند.

پاسخ نهایی: ارزش سوختی هیدروکربن‌ها و الکل‌ها با افزایش تعداد کربن زیاد می‌شود، اما در یک تعداد کربن ثابت، ارزش سوختی الکل کمتر از هیدروکربن است.

مثال مشابه: مقایسهٔ اتان ($C_2{H}_6$) با اتانول ($C_2{H}_5\mathrm{OH}$): ارزش سوختی اتان ~1560 kJ/mol و اتانول ~1367 kJ/mol. مشاهده می‌شود که عدد اتانول کم‌تر است.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: به تأثیر شاخه‌دار شدن (آلکان‌های شاخه‌ای) یا وجود حلقه در هیدروکربن‌ها روی ارزش سوختی فکر کن. همچنین مقایسه بین الکل‌های با تعداد کربن متفاوت و هیدروکربن‌های متناظر جالب است.