Denne gruppe af stoffer omfatter olie og metan, naturgas. Deres mangfoldighed er stor. Jeg taler selvfølgelig om kulbrinter. Det er på samme tid en af de mest udbredte og mest efterspurgte af menneskehedens stoffer. Hvad er de? Det er værd at huske, hvad kemi handlede om i 9. klasse.
Hydrocarbons
Denne klasse af stoffer kombinerer en række forskellige forbindelser, hvoraf de fleste med succes er blevet brugt af mennesker til deres egne formål i lang tid. Dette skyldes, at kulstof meget let danner kemiske bindinger, især med brint, hvorfor der er sådan en variation. Uden det ville livet, som vi kender det, være umuligt.
Hydrocarboner er stoffer, der består af to grundstoffer: kulstof og brint. Deres molekyler kan ikke kun være lineære, men også forgrenede og også danne lukkede cyklusser.
Klassificering
Carbon danner fire bindinger, og hydrogen danner en. Men dette betyder ikke, at deres forhold altid er 1 til 4. Faktum er, at mellem carbonatomer kan der ikke kun være enkelt-, men også dobbelt- såvel som tredobbelte bindinger. Ifølge dette kriterium skelnes klasserkulbrinter. I det første tilfælde kaldes disse stoffer mættede (eller alkaner), og i det andet - umættede eller umættede (alkener og alkyner for henholdsvis to og tre bindinger).
En anden klassificering involverer overvejelse af molekylet. I dette tilfælde skelnes der mellem alifatiske carbonhydrider, hvis struktur er lineær og carbocyklisk i form af en lukket kæde. Sidstnævnte er til gengæld opdelt i alicykliske og aromatiske.
Udover dette gennemgår kulbrinter ofte polymerisering - processen med at binde identiske molekyler til hinanden. Resultatet er et helt nyt materiale, der ikke ligner bunden. Et eksempel er polyethylen, som kun er lavet af ethylen. Dette er kun muligt, når det kommer til umættede kulbrinter.
Strukturer, som også tilhører klassen af umættede, kan også tilføje nye atomer ud over brint ved hjælp af deres frie radikaler. I dette tilfælde opnås andre organiske stoffer: alkoholer, aminer, ketoner, ethere, proteiner osv. Men det er helt adskilte emner inden for kemi.
Eksempler
Hydrocarboner er et stort udvalg af stoffer, selv når man tager klassificeringen i betragtning. Men alligevel er det værd kort at nævne navnene på de forbindelser, der indgår i denne talrige klasse.
- De ultimative kulbrinter er metan, ethan, propan, butan, pentan, hexan, heptan osv. For- og tredjenavne er sikkert kendte selv for dem, der ikke er særlig venlige med kemi. Såganske almindelige typer gasser kaldes.
- Klassen af alkener (olefiner) omfatter ethen (ethylen), propen (propylen), buten, penten, hexen osv.
- Alkyner omfatter ethyn (acetylen), propyn, butyn, pentyn, hexin osv.
- Dobbelt- og tredobbeltbindinger er i øvrigt muligvis ikke enkeltstående. I dette tilfælde tilhører sådanne strukturer alkadiener og alkadiiner. Men gå ikke for dybt.
- Med hensyn til kulbrinter, hvis struktur er lukket, har de deres egne navne: cycloalkaner, cycloalkener og cycloalkyner.
- Navne på de første: cyclopropan, cyclobutan, cyclopentan, cyclohexan osv.
- Den anden klasse omfatter cyclopropen, cyclobuten, cyclopenten, cyclohexen osv.
- Endelig cycloalkyner, der ikke forekommer i naturen. De forsøgte at syntetisere dem i meget lang tid og i lang tid, og det var først muligt i begyndelsen af det 20. århundrede. Cycloalkynmolekyler består af mindst 8 carbonatomer. Med mindre er forbindelsen simpelthen ustabil på grund af for høj spænding.
- Der er også arener (aromatiske kulbrinter), hvor den enkleste og mest almindelige repræsentant er benzen. Også i denne klasse er naphthalen, furan, thiophen, indol osv.
Properties
Som nævnt ovenfor er kulbrinter en enorm mængde af en lang række stoffer. Derfor er det noget mærkeligt at tale om deres fælles egenskaber, for der er simpelthen ingen.
Det eneste, der kan betragtes som det samme for alle kulbrinter, er sammensætningen. Og også det faktum, at i begyndelsen af hver række,efterhånden som antallet af kulstofatomer stiger, sker der en overgang fra en gasformig og flydende form til en fast form.
Der er en anden lighed: alle kulbrinter har god brændbarhed. I dette tilfælde frigives meget varme, kuldioxid og vand dannes.
Naturlige kilder
Som andre mineraler findes nogle kulbrinter i form af aflejringer og reserver i jordskorpen. De udgør især størstedelen af gas og olie. Dette ses tydeligt under behandlingen af sidstnævnte: en enorm mængde stoffer frigives i processen, hvoraf de fleste relaterer sig specifikt til kulbrinter. Gas og overhovedet for 80-97% består norm alt af metan. Derudover produceres metan ved nedbrydning af organisk affald og rester, så produktionen er ikke et alvorligt problem.
Andre kilder til kulbrinter - laboratorier. De stoffer, der ikke forekommer i naturen, kan syntetiseres fra andre forbindelser ved hjælp af kemiske reaktioner.
Brug
Hydrocarboner spiller en enorm rolle i menneskehedens moderne liv. Olie og gas er blevet meget værdifulde ressourcer, fordi de tjener som brændstof- og energibærere. Men dette er ikke de eneste måder at bruge forbindelser fra denne klasse på. Kulbrinter er bogstaveligt t alt alt, hvad der omgiver mennesker i hverdagen. Ved hjælp af polymerisation var det muligt at opnå nye materialer, som man fremstiller forskellige typer plast, stoffer osv. Petroleum, opløsningsmidler, maling og lak, paraffiner, asf alt, tjære, bitumen, og det tæller ikke det vigtigste. Produkterolieraffinering - benzin og diesel.
Betydningen af disse stoffer er enorm. Både umættede og mættede kulbrinter er hundreder og tusinder af ting, som enhver person er vant til og ikke kan undvære dem i de mest simple situationer. Det er ekstremt vanskeligt at nægte at bruge dem, selv under hensyntagen til det faktum, at olie- og gasreserverne vil løbe tør, som analytikere forudsiger. Menneskeheden søger allerede aktivt efter alternative energikilder, men ingen af mulighederne har endnu vist samme effektivitet og alsidighed som kulbrinter.
