ogljikovodiki

Kemija

2022

Pojasnimo, kaj so ogljikovodiki, njihove značilnosti in kako so razvrščeni. Poleg tega njeni derivati, aplikacije in vpliv na okolje.

Nafta, zemeljski plin in premog so glavni viri ogljikovodikov.

Kaj so ogljikovodiki?

Ogljikovodiki so različne vrste spojine organski. Lahko imajo večjo ali manjšo kompleksnost, vendar so vedno sestavljeni iz okostja atomi ogljik (C) in vodik (H), pa tudi druge morebitne elementov.

Vsak ogljikovodik predstavlja svoje strukturne vzorce, saj njegova specifična konfiguracija določa njegove fizikalne in kemijske lastnosti ter ime snov za kaj gre. The Nafta, zemeljski plin in premog sta glavna vira ogljikovodikov.

Večina ogljikovodikov je v notranjosti Zemlja, zakopan pod plastmi in plastmi kamnin in jaz ponavadi. So produkt anaerobne razgradnje velikih količin v zelo specifičnih pogojih organski material, ki je v starih časih sestavljal telo različnih živa bitja.

Ogljikovodiki so prisotni tudi v telesu različnih živih bitij, v posebnih oblikah, kot je kavčuk, ki ga proizvajajo kavčukovci, ali niz pigmentov, imenovanih karoteni, ki jih imajo nekatere rastline. Poleg tega jih je mogoče sintetizirati v laboratoriju, pri čemer računamo na surovina ustrezen.

Ogljikovodiki so zaradi svojega ogromnega kemičnega in energetskega potenciala nepogrešljiv del različnih industrije, med njimi tudi pri pridobivanju električna energija.

Značilnosti ogljikovodikov

Nekatere značilnosti ogljikovodikov so:

  • Sestavljeni so večinoma iz ogljika in vodika ter morebitnih dodatkov drugih elementov ali drugih radikalnih skupin. Medtem ko njihovi ogljikovi atomi sestavljajo strukturo spojine, atomi vodika v nekaterih primerih služijo kot most, ki jih drži skupaj v konfiguraciji (oblika, strukturo, orientacija) določeno.
  • Lahko imajo okvir molekule linearna ali razvejena, odprta ali zaprta. Od njegovega vrstnega reda in količine komponent je odvisno, ali gre za enega ali drugega ogljikovodika.
  • So zelo vnetljivi in ​​imajo ogromno energijsko zmogljivost, zaradi česar so idealna surovina za industrijsko transformacijo in pridobivanje energije.
  • Večinoma so strupeni in lahko oddajajo hlapi nevarno za zdravje.

Razvrstitev ogljikovodikov

Vsak ogljikovodik ima specifično molekularno strukturo.

Od odkritja v 19. stoletju so ogljikovodike razvrstili po dveh možnih kriterijih: po vrsti strukture in po vrstah vezi med njihovimi atomi. Po prvi klasifikaciji se razlikujeta dve kategoriji:

  • Aciklični ali odprtoverižni ogljikovodiki. So tisti, katerih veriga molekul se ne zapre sama vase. Po drugi strani jih lahko razdelimo na linearne (v obliki črte) ali razvejane (z različnimi vejami). Na primer:
  • Ciklični ali zaprti ogljikovodiki. So tisti, katerih veriga molekul se zapre sama vase. Po drugi strani jih lahko razdelimo na monociklične (en cikel) in policiklične (več ciklov). Na primer:

Namesto tega imamo v skladu z drugo klasifikacijo:

  • Aromatični ogljikovodiki. Imajo aromatski obroč, to je ciklično strukturo, ki ustreza tako imenovanemu Hücklovemu pravilu, ki pravi, da je število delokaliziranih elektronov v aromatični spojini v skladu z:

Kje:

Na primer, benzen (C6H6) ima v svoji strukturi 6 delokaliziranih elektronov (imenovanih pi (𝛑) elektroni), kar pomeni, da n mora biti enak 1.

Skoraj vsi aromatski ogljikovodiki so običajno pridobljeni iz benzena (čeprav ne vedno), zato je šesterokotna struktura benzena del mnogih od teh aromatskih spojin. Ime "aromatični" izvira iz dejstva, da so bile te spojine prvotno pridobljene z razgradnjo kemične snovi prijeten vonj. Nekateri primeri aromatičnih spojin so:

  • Alifatski ogljikovodiki. Manjka jim aromatičnega obroča. Njegovo ime izvira iz grščine aleiphar, torej "maščobe", saj so bile pridobljene z razgradnjo olj in maščobe. Razvrščamo jih na nasičene (obdarjene z enojnimi atomskimi vezmi) in nenasičene (ki imajo vsaj eno večkratno, dvojno ali trojno vez). Nekateri primeri alifatskih ogljikovodikov so:

Pomen ogljikovodikov

Ogljikovodiki so izjemno vsestranske snovi, saj služijo kot surovina pridobiti zelo raznolike izdelke. Poleg tega imajo velik energetski potencial, torej njihov zgorevanje je enostaven in intenziven, tako da energijsko vzdržujejo raznolik nabor industrije, od materialov, topila, fosilna goriva, za proizvodnjo električne energije.

K temu je dodano dejstvo, da je njihov nastanek trajal milijone let počasnih kemičnih procesov pod zemljo, tako da predstavljajo pomemben vir, vendar neobnovljiv, ki bo nekega dne za vedno (ali vsaj za lep čas) izčrpan. Njegova uporaba bi morala potekati v pogojih skrajne odgovornosti.

Derivati ​​in aplikacije ogljikovodikov

Ogljikovodiki se uporabljajo za izdelavo več plastičnih materialov.

Ogljikovodiki imajo ogromen nabor uporab za človeško bitje, med katerimi izstopajo:

  • Močna generacija. Zahvaljujoč svoji ogromni zmogljivosti za zgorevanje, ogljikovodiki se uporabljajo kot vir energije Za ustvarjanje elektrika. To se izvaja v določenih vrstah elektrarn in oskrbuje z energijo tako domove kot druge industrije ter omogoča podporo našemu načinu življenja.
  • Nastajanje goriv. Njihova energetska zmogljivost jim omogoča proizvodnjo različnih vrst goriv (bencin, dizel, zemeljski plin utekočinjeni), za pogon različnih vrst vozil ali za napajanje različnih gospodinjskih aparatov, kot so grelniki prostorov, štedilniki in grelci, ki delujejo na pline, kot sta butan ali propan.
  • Pridobivanje plastike. Pri ravnanju z ogljikovodiki je v laboratorijih mogoče pridobiti različne vrste plastičnih in vsestranskih materialov. Ti materiali so tako poceni, učinkoviti in enostavni za izdelavo, da je okoli njih ogromna industrija.
  • Proizvodnja topil in drugo izdelki. Številni ogljikovodiki so bistvene sestavine topil in topil, čistilnih sredstev, gnojil ali bitumna.

Vpliv ogljikovodikov na okolje

Uporaba ogljikovodikov ima svojo ceno in prvo vpliv vzame ga okolje. Na splošno gre za strupene snovi, ki lahko povzročijo veliko ekološko škodo v primeru, da se odvržejo v narave, kot pri razlitju ali puščanju olja. Popravilo teh okoljskih škod je pogosto drago in dolgotrajno.

Poleg tega, odvisno od ogljikovodika, njegovo sproščanje ali zgorevanje oddaja pline Učinek tople grede do vzdušje, torej z ogljikom bogati plini kot je metan (CH4) oz ogljikov dioksid (CO2).

Ti plini lahko uničijo ozonski plašč planeta in tudi blokirajo pobeg energije skozi ozračje, kar dramatično prispeva k globalno segrevanje in do sprememba podnebja. Izgorevanje fosilnih goriv je pravzaprav eden glavnih dejavnikov tega globalnega problema.

!-- GDPR -->