આલ્કેન શ્રેણીનું સામાન્ય સૂત્ર આપો અને મિથેનની રચના વિશે ચર્ચા કરો.

(N/A) આલ્કેન માટેનું સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n+2}$ છે, જ્યાં $n$ એ કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે અને $(2n+2)$ એ અણુમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા છે। ઉદાહરણ તરીકે, બ્યુટેનમાં $4$ કાર્બન અને $10$ હાઇડ્રોજન હોય છે, તેથી તેનું સૂત્ર $C_{4}H_{10}$ છે।
બંધન અને બંધારણ: મિથેનનું બંધારણ $\text{સમચતુષ્ફલકીય (tetrahedral)}$ હોય છે। કાર્બન પરમાણુ કેન્દ્રમાં હોય છે અને ચાર હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ નિયમિત સમચતુષ્ફલકના ચાર ખૂણાઓ પર આવેલા હોય છે।
$(i)$ મિથેનમાં $H-C-H$ બંધકોણ $109.5^{\circ}$ હોય છે।
(ii) મિથેનમાં $C-H$ બંધની લંબાઈ $112 \text{ pm}$ હોય છે।
(iii) $C-H$ બંધ કાર્બનના $sp^{3}$ સંકરિત કક્ષકો અને હાઇડ્રોજનના $1s$ કક્ષકોના $\text{અક્ષીય અતિવ્યાપન (head-on overlapping)}$ દ્વારા બને છે।
આલ્કેનમાં, સમચતુષ્ફલકો એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે જેમાં $C-C$ અને $C-H$ બંધની લંબાઈ અનુક્રમે $154 \text{ pm}$ અને $112 \text{ pm}$ હોય છે। આ બધા સિગ્મા $(\sigma)$ બંધ છે। $C-C$ સિગ્મા બંધ $sp^{3}-sp^{3}$ અતિવ્યાપન દ્વારા અને $C-H$ સિગ્મા બંધ $sp^{3}-1s$ અતિવ્યાપન દ્વારા બને છે।