hidrokarbon

Kimia

2022

Kami menerangkan apa itu hidrokarbon, ciri-cirinya dan cara ia dikelaskan. Di samping itu, derivatifnya, aplikasi dan kesan alam sekitar.

Minyak, gas asli dan arang batu adalah sumber utama hidrokarbon.

Apakah hidrokarbon?

Hidrokarbon adalah pelbagai jenis sebatian organik. Mereka mungkin mempunyai kerumitan yang lebih besar atau lebih kecil, tetapi mereka sentiasa terdiri daripada rangka atom karbon (C) dan hidrogen (H), serta lain-lain akhirnya elemen.

Setiap hidrokarbon membentangkan corak strukturnya, kerana konfigurasi khusus menentukan sifat fizikal dan kimianya, serta nama bahan tentang apa itu. The Petroleum, yang gas asli dan arang batu merupakan sumber utama hidrokarbon.

Kebanyakan hidrokarbon berada di kawasan pedalaman Bumi, tertimbus di bawah lapisan dan lapisan batuan dan saya selalunya. Ia adalah hasil penguraian anaerobik, dalam keadaan yang sangat spesifik, dalam jumlah yang besar bahan organik, yang pada zaman dahulu membentuk badan yang berbeza makhluk hidup.

Hidrokarbon juga terdapat dalam badan makhluk hidup yang berbeza, di bawah bentuk tertentu seperti getah yang dihasilkan oleh pokok getah, atau satu set pigmen yang dipanggil karotena, yang ada pada sesetengah tumbuhan. Di samping itu, mereka boleh disintesis dalam makmal, bergantung pada bahan mentah mencukupi.

Memandangkan potensi kimia dan tenaga yang sangat besar, hidrokarbon adalah bahagian yang sangat diperlukan dalam pelbagai industri, antaranya, dalam mendapatkan kuasa elektrik.

Ciri-ciri hidrokarbon

Beberapa ciri hidrokarbon ialah:

  • Mereka terdiri daripada kebanyakan karbon dan hidrogen, dan akhirnya bahan tambahan unsur lain atau kumpulan radikal lain. Walaupun atom karbon mereka membentuk struktur sebatian, atom hidrogen dalam beberapa kes berfungsi sebagai jambatan untuk mengikat mereka bersama-sama dalam konfigurasi (bentuk, struktur, orientasi) ditentukan.
  • Mereka mungkin mempunyai bingkai molekul linear atau bercabang, terbuka atau tertutup. Ia bergantung kepada susunan dan kuantiti komponennya sama ada ia satu hidrokarbon atau yang lain.
  • Mereka sangat mudah terbakar dan mempunyai kapasiti tenaga yang besar, yang menjadikannya bahan mentah yang ideal untuk transformasi industri dan untuk mendapatkan tenaga.
  • Mereka kebanyakannya toksik, dan boleh berpunca wasap berbahaya untuk Kesihatan.

Pengelasan hidrokarbon

Setiap hidrokarbon mempunyai struktur molekul tertentu.

Sejak penemuan mereka pada abad ke-19, hidrokarbon telah dikelaskan mengikut dua kriteria yang mungkin: jenis struktur dan jenis ikatan antara atomnya. Menurut klasifikasi pertama, dua kategori dibezakan:

  • Hidrokarbon rantaian asiklik atau terbuka. Mereka adalah mereka yang rantaian molekulnya tidak menutup pada dirinya sendiri. Sebaliknya, mereka boleh dibahagikan kepada linear (berbentuk garis) atau bercabang (dengan pelbagai cabang). Sebagai contoh:
  • Hidrokarbon rantaian kitaran atau tertutup. Mereka adalah mereka yang rantaian molekulnya tertutup pada dirinya sendiri. Sebaliknya, mereka boleh dibahagikan kepada monosiklik (kitaran tunggal) dan polisiklik (berbilang kitaran). Sebagai contoh:

Mematuhi klasifikasi kedua, sebaliknya, kami mempunyai:

  • Hidrokarbon aromatik. Mereka mempunyai cincin aromatik, iaitu, struktur kitaran yang mematuhi apa yang dipanggil peraturan Hückel, yang menyatakan bahawa bilangan elektron terdelokalisasi dalam sebatian aromatik mematuhi:

di mana:

Sebagai contoh, benzena (C6H6) mempunyai 6 elektron terdelokalisasi (dipanggil elektron pi (𝛑)) dalam strukturnya, yang membayangkan bahawa n mestilah sama dengan 1.

Hampir semua hidrokarbon aromatik biasanya berasal daripada benzena (walaupun tidak selalu) dan oleh itu struktur heksagon benzena adalah sebahagian daripada kebanyakan sebatian aromatik ini. Nama "aromatik" berasal dari fakta bahawa sebatian ini pada mulanya diperoleh dengan merendahkan bahan kimia bau yang menyenangkan. Beberapa contoh sebatian aromatik ialah:

  • Hidrokarbon alifatik. Mereka tidak mempunyai cincin aromatik. Namanya berasal dari bahasa Yunani aleiphar, iaitu, "lemak", kerana ia diperoleh daripada penguraian minyak dan lemak. Ia dikelaskan sebagai tepu (dikurniakan ikatan atom tunggal) dan tidak tepu (memiliki sekurang-kurangnya satu ikatan gandaan, berganda atau rangkap tiga). Beberapa contoh hidrokarbon alifatik ialah:

Kepentingan hidrokarbon

Hidrokarbon adalah bahan yang sangat serba boleh kerana ia berfungsi sebagai bahan mentah untuk mendapatkan produk yang sangat pelbagai. Di samping itu, mereka mempunyai potensi tenaga yang besar, iaitu mereka pembakaran adalah mudah dan sengit, supaya mereka bertenaga mengekalkan set yang pelbagai industri, terdiri daripada bahan, pelarut, yang bahan api fosil, kepada penjanaan tenaga elektrik.

Ditambah dengan fakta bahawa pembentukan mereka mengambil masa berjuta-juta tahun proses kimia yang perlahan di bawah tanah, sehingga mereka merupakan sumber penting tetapi tidak boleh diperbaharui, yang suatu hari nanti akan letih selama-lamanya (atau sekurang-kurangnya untuk jangka masa yang baik). Penggunaannya harus berlaku dalam keadaan tanggungjawab yang melampau.

Derivatif dan aplikasi hidrokarbon

Hidrokarbon digunakan untuk membuat pelbagai bahan plastik.

Hidrokarbon mempunyai satu set kegunaan yang besar untuk manusia, antara yang menonjol:

  • Penjanaan kuasa. Terima kasih kepada kapasiti yang besar untuk pembakaran, hidrokarbon digunakan sebagai sumber kuasa Untuk menjana elektrik. Ini dijalankan dalam jenis loji janakuasa tertentu, dan membekalkan tenaga kepada kedua-dua rumah dan industri lain serta membolehkan sokongan cara hidup kita.
  • Penjanaan bahan api. Kapasiti tenaga mereka membolehkan mereka mengeluarkan pelbagai jenis bahan api (petrol, diesel, gas asli cecair), untuk kuasa pelbagai jenis kenderaan, atau untuk kuasa pelbagai perkakas rumah seperti pemanas ruang, dapur, dan pemanas yang beroperasi menggunakan gas seperti butana atau propana.
  • Mendapat plastik. Pelbagai jenis plastik dan bahan serba boleh boleh didapati di makmal daripada pengendalian hidrokarbon. Bahan-bahan ini sangat murah, cekap dan mudah untuk dihasilkan sehingga terdapat industri besar di sekelilingnya.
  • Pembuatan pelarut dan lain-lain produk. Banyak hidrokarbon adalah komponen penting pelarut dan pelarut, produk pembersih, baja, atau bitumen.

Kesan alam sekitar hidrokarbon

Penggunaan hidrokarbon mempunyai kosnya, dan yang pertama kesan dia mengambilnya persekitaran. Secara umum, ia adalah mengenai bahan toksik, mampu menghasilkan kerosakan ekologi yang besar sekiranya ia dibuang di alam semula jadi, seperti tumpahan minyak atau kebocoran minyak. Membaiki kerosakan alam sekitar ini selalunya memerlukan kos yang tinggi dan memakan masa.

Di samping itu, bergantung kepada hidrokarbon, pelepasan atau pembakarannya mengeluarkan gas kesan rumah hijau kepada suasana, iaitu gas yang kaya dengan karbon seperti metana (CH4) atau karbon dioksida (CO2).

Gas-gas ini boleh memusnahkan lapisan ozon planet, dan juga menyekat pelepasan tenaga melalui atmosfera, menyumbang secara mendadak kepada pemanasan global dan kepada perubahan iklim. Pembakaran bahan api fosil, sebenarnya, adalah salah satu faktor utama dalam masalah global ini.

!-- GDPR -->