Тази група вещества включва нефт и метан, природен газ. Разнообразието им е голямо. Говоря, разбира се, за въглеводородите. В същото време е едно от най-разпространените и най-търсените от човечеството вещества. Какво са те? Струва си да си припомним какво беше химията в 9 клас.
Въглеводороди
Този клас вещества съчетава различни съединения, повечето от които са били успешно използвани от хората за собствени цели от дълго време. Това се дължи на факта, че въглеродът много лесно образува химически връзки, особено с водород, поради което има такова разнообразие. Без него животът, какъвто го познаваме, би бил невъзможен.
Въглеводородите са вещества, състоящи се от два елемента: въглерод и водород. Техните молекули могат да бъдат не само линейни, но и разклонени, както и да образуват затворени цикли.
Класификация
Въглеродът образува четири връзки, а водородът образува една. Но това не означава, че съотношението им винаги е 1 към 4. Факт е, че между въглеродните атоми може да има не само единични, но и двойни, както и тройни връзки. По този критерий се разграничават класоветевъглеводороди. В първия случай тези вещества се наричат наситени (или алкани), а във втория - ненаситени или ненаситени (алкени и алкини съответно за две и три връзки).
Друга класификация включва разглеждането на молекулата. В този случай се разграничават алифатни въглеводороди, чиято структура е линейна, и карбоциклична, под формата на затворена верига. Последните от своя страна се делят на алициклични и ароматни.
Освен това въглеводородите често се подлагат на полимеризация - процесът на прикрепване на идентични молекули една към друга. Резултатът е напълно нов материал, не подобен на основата. Пример за това е полиетиленът, който е направен само от етилен. Това е възможно само когато става въпрос за ненаситени въглеводороди.
Структурите, които също принадлежат към класа на ненаситените, също могат да добавят нови атоми, различни от водорода, с помощта на техните свободни радикали. В този случай се получават други органични вещества: алкохоли, амини, кетони, етери, протеини и т.н. Но това са напълно отделни теми от химията.
Примери
Въглеводородите са огромно разнообразие от вещества, дори като се вземе предвид класификацията. Но все пак си струва накратко да изброим имената на съединенията, включени в този многоброен клас.
- Основните въглеводороди са метан, етан, пропан, бутан, пентан, хексан, хептан и т.н. Първото и третото наименование вероятно са познати дори на тези, които не са особено приятелски настроени с химията. Такадоста често срещаните видове газове се наричат.
- Класът на алкените (олефини) включва етен (етилен), пропен (пропилен), бутен, пентен, хексен и др.
- Алкините включват етин (ацетилен), пропин, бутин, пентин, хексин и др.
- Между другото, двойните и тройните облигации може да не са единични. В този случай такива структури принадлежат към алкадиени и алкадиини. Но не влизайте твърде дълбоко.
- Що се отнася до въглеводородите, чиято структура е затворена, те имат свои собствени имена: циклоалкани, циклоалкени и циклоалкини.
- Имена на първите: циклопропан, циклобутан, циклопентан, циклохексан и др.
- Вторият клас включва циклопропен, циклобутен, циклопентен, циклохексен и др.
- Накрая, циклоалкини, които не се срещат в природата. Много дълго и дълго се опитваха да ги синтезират, а това беше възможно едва в началото на 20 век. Молекулите на циклоалкините се състоят от най-малко 8 въглеродни атома. С по-малко, връзката е просто нестабилна поради твърде много напрежение.
- Съществуват и арени (ароматни въглеводороди), най-простият и често срещан представител на които е бензолът. В този клас също са нафталин, фуран, тиофен, индол и др.
Свойства
Както бе споменато по-горе, въглеводородите са огромно количество от голямо разнообразие от вещества. Затова е малко странно да се говори за общите им свойства, защото просто няма такива.
Единственото нещо, което може да се счита за една и съща характеристика за всички въглеводороди, е съставът. А също и фактът, че в началото на всеки ред,с увеличаване на броя на въглеродните атоми има преход от газообразна и течна форма към твърда.
Има още една прилика: всички въглеводороди имат добра запалимост. В този случай се отделя много топлина, образуват се въглероден диоксид и вода.
Естествени извори
Подобно на други минерали, някои въглеводороди се намират под формата на находища и запаси в земната кора. По-специално, те съставляват по-голямата част от газа и петрола. Това се вижда ясно по време на обработката на последното: в процеса се отделят огромно количество вещества, повечето от които се отнасят конкретно за въглеводороди. Газ и изобщо за 80-97% обикновено се състои от метан. Освен това метанът се получава при разлагането на органични отпадъци и остава, така че производството му не е сериозен проблем.
Други източници на въглеводороди - лаборатории. Тези вещества, които не се срещат в природата, могат да бъдат синтезирани от други съединения с помощта на химични реакции.
Използвайте
Въглеводородите играят огромна роля в съвременния живот на човечеството. Нефтът и газът се превърнаха в много ценни ресурси, защото служат като гориво и енергийни носители. Но това не са единствените начини за използване на съединения от този клас. Въглеводородите са буквално всичко, което заобикаля хората в ежедневието. С помощта на полимеризацията беше възможно да се получат нови материали, от които се произвеждат различни видове пластмаси, тъкани и т. н. Керосин, разтворители, бои и лакове, парафини, асфалт, катран, битум и това без да се брои основните продуктирафиниране на нефт - бензин и дизелово гориво.
Значението на тези вещества е огромно. И ненаситените, и наситените въглеводороди са стотици и хиляди неща, с които всеки човек е свикнал и не може без тях в най-простите ситуации. Изключително трудно е да се откаже използването им, дори като се има предвид факта, че запасите от нефт и газ ще изтекат, както прогнозират анализаторите. Човечеството вече активно търси алтернативни източници на енергия, но нито една от опциите все още не е показала същата ефективност и гъвкавост като въглеводородите.
