Acest grup de substanțe include petrolul și metanul, gazele naturale. Diversitatea lor este mare. Vorbesc, desigur, despre hidrocarburi. Este în același timp una dintre cele mai răspândite și mai solicitate substanțe de omenire. Ce sunt ei? Merită să ne amintim despre ce era chimia în clasa a 9-a.
Hidrocarburi
Această clasă de substanțe combină o varietate de compuși, dintre care cei mai mulți au fost folosiți cu succes de oameni în propriile scopuri de mult timp. Acest lucru se datorează faptului că carbonul formează foarte ușor legături chimice, în special cu hidrogenul, motiv pentru care există o astfel de varietate. Fără el, viața așa cum o știm ar fi imposibilă.
Hidrocarburile sunt substanțe formate din două elemente: carbon și hidrogen. Moleculele lor pot fi nu numai liniare, ci și ramificate și pot forma cicluri închise.
Clasificare
Carbonul formează patru legături, iar hidrogenul formează una. Dar asta nu înseamnă că raportul lor este întotdeauna 1 la 4. Faptul este că între atomii de carbon pot exista nu numai legături simple, ci și duble, precum și triple. După acest criteriu se disting claselehidrocarburi. În primul caz, aceste substanțe sunt numite saturate (sau alcani), iar în al doilea - nesaturate sau nesaturate (alchene și alchine pentru două, respectiv trei legături).
O altă clasificare implică luarea în considerare a moleculei. În acest caz, se disting hidrocarburile alifatice, a căror structură este liniară și carbociclică, sub formă de lanț închis. Acestea din urmă, la rândul lor, sunt împărțite în aliciclice și aromatice.
Pe lângă aceasta, hidrocarburile suferă adesea polimerizare - procesul de atașare a moleculelor identice între ele. Rezultatul este un material complet nou, care nu seamănă cu baza. Un exemplu este polietilena, care este făcută doar din etilenă. Acest lucru este posibil numai atunci când vine vorba de hidrocarburi nesaturate.
Structurile, care aparțin și ele clasei celor nesaturate, pot adăuga și noi atomi, alții decât hidrogenul, cu ajutorul radicalilor lor liberi. În acest caz, se obțin și alte substanțe organice: alcooli, amine, cetone, eteri, proteine etc. Dar acestea sunt subiecte complet separate în chimie.
Exemple
Hidrocarburile sunt o mare varietate de substanțe, chiar și ținând cont de clasificare. Dar totuși, merită să enumerați pe scurt numele compușilor incluși în această clasă numeroasă.
- Hidrocarburile finale sunt metanul, etanul, propanul, butanul, pentanul, hexanul, heptanul etc. Primul și al treilea nume sunt probabil familiar chiar și celor care nu sunt deosebit de prietenoși cu chimia. Asa dese numesc tipuri destul de comune de gaze.
- Clasa de alchene (olefine) include etena (etilenă), propenă (propilenă), butenă, pentenă, hexenă etc.
- Alchinele includ etina (acetilena), propina, butina, pentina, hexina etc.
- Apropo, este posibil ca obligațiunile duble și triple să nu fie simple. În acest caz, astfel de structuri aparțin alcadienelor și alcadiinelor. Dar nu merge prea adânc.
- În ceea ce privește hidrocarburile, a căror structură este închisă, ele au propriile nume: cicloalcani, cicloalchene și cicloalchine.
- Numele primului: ciclopropan, ciclobutan, ciclopentan, ciclohexan etc.
- Clasa a doua include ciclopropenă, ciclobutenă, ciclopentenă, ciclohexenă etc.
- În sfârșit, cicloalchine care nu apar în natură. Ei au încercat să le sintetizeze foarte mult timp și mult timp, iar acest lucru a fost posibil abia la începutul secolului al XX-lea. Moleculele de cicloalchine constau din cel puțin 8 atomi de carbon. Cu mai puțin, conexiunea este pur și simplu instabilă din cauza tensiunii prea mari.
- Există și arene (hidrocarburi aromatice), dintre care cel mai simplu și mai comun reprezentant este benzenul. De asemenea, în această clasă sunt naftalina, furanul, tiofenul, indolul etc.
Proprietăți
După cum sa menționat mai sus, hidrocarburile sunt o cantitate imensă dintr-o mare varietate de substanțe. Prin urmare, este oarecum ciudat să vorbim despre proprietățile lor comune, deoarece pur și simplu nu există.
Singurul lucru care poate fi considerat aceeași caracteristică pentru toate hidrocarburile este compoziția. Și, de asemenea, faptul că la începutul fiecărui rând,pe măsură ce numărul de atomi de carbon crește, are loc o tranziție de la o formă gazoasă și lichidă la una solidă.
Există o altă asemănare: toate hidrocarburile au o bună inflamabilitate. În acest caz, se eliberează multă căldură, se formează dioxid de carbon și apă.
Izvoare naturale
Ca și alte minerale, unele hidrocarburi sunt situate sub formă de zăcăminte și rezerve în scoarța terestră. În special, ele reprezintă majoritatea gazelor și petrolului. Acest lucru se vede clar în timpul prelucrării acestuia din urmă: o cantitate imensă de substanțe sunt eliberate în proces, dintre care majoritatea se referă în mod specific la hidrocarburi. Gazul și deloc pentru 80-97% constă de obicei din metan. În plus, metanul este produs prin descompunerea deșeurilor organice și rămâne, astfel încât producerea lui nu este o problemă serioasă.
Alte surse de hidrocarburi - laboratoare. Acele substanțe care nu apar în natură pot fi sintetizate din alți compuși folosind reacții chimice.
Folosiți
Hidrocarburile joacă un rol imens în viața modernă a omenirii. Petrolul și gazele au devenit resurse foarte valoroase, deoarece servesc drept combustibil și purtători de energie. Dar acestea nu sunt singurele moduri de a utiliza compuși din această clasă. Hidrocarburile sunt literalmente tot ceea ce înconjoară oamenii în viața de zi cu zi. Cu ajutorul polimerizării s-au putut obține noi materiale din care sunt realizate diverse tipuri de materiale plastice, țesături etc.. Kerosen, solvenți, vopsele și lacuri, parafine, asf alt, gudron, bitum, iar aceasta nu ia în calcul principalele. produserafinarea petrolului - benzină și motorină.
Semnificația acestor substanțe este enormă. Atât hidrocarburile nesaturate, cât și cele saturate sunt sute și mii de lucruri cu care fiecare om este obișnuit și nu se poate descurca fără ele în cele mai simple situații. Este extrem de dificil să refuzi utilizarea lor chiar și ținând cont de faptul că rezervele de petrol și gaze se vor epuiza, după cum prevăd analiștii. Omenirea caută deja în mod activ surse alternative de energie, dar niciuna dintre opțiuni nu a demonstrat încă aceeași eficiență și versatilitate ca și hidrocarburile.
