Ova grupa supstanci uključuje naftu i metan, prirodni gas. Njihova raznolikost je velika. Govorim, naravno, o ugljovodonicima. To je ujedno i jedna od najrasprostranjenijih i najtraženijih supstanci čovječanstva. Šta su oni? Vrijedi se prisjetiti o čemu se radila hemija u 9. razredu.
Ugljovodonici
Ova klasa supstanci kombinuje raznovrsna jedinjenja, od kojih su većinu ljudi uspešno koristili u sopstvene svrhe već duže vreme. To je zbog činjenice da ugljenik vrlo lako formira hemijske veze, posebno sa vodonikom, zbog čega postoji tolika raznolikost. Bez toga bi život kakav poznajemo bio nemoguć.
Ugljovodonici su supstance koje se sastoje od dva elementa: ugljenika i vodonika. Njihovi molekuli mogu biti ne samo linearni, već i razgranati, a mogu formirati i zatvorene cikluse.
Klasifikacija
Ugljik formira četiri veze, a vodonik jednu. Ali to ne znači da je njihov omjer uvijek 1 prema 4. Činjenica je da između atoma ugljika mogu postojati ne samo jednostruke, već i dvostruke, kao i trostruke veze. Prema ovom kriteriju razlikuju se klaseugljovodonici. U prvom slučaju, ove supstance se nazivaju zasićene (ili alkani), au drugom - nezasićene ili nezasićene (alkeni i alkini za dve i tri veze, respektivno).
Druga klasifikacija uključuje razmatranje molekula. U ovom slučaju razlikuju se alifatski ugljikovodici, čija je struktura linearna, i karbociklična, u obliku zatvorenog lanca. Potonji se, pak, dijele na aliciklične i aromatične.
Osim toga, ugljovodonici često prolaze kroz polimerizaciju - proces vezivanja identičnih molekula jedan za drugi. Rezultat je potpuno nov materijal, koji nije sličan bazi. Primjer je polietilen, koji je napravljen samo od etilena. Ovo je moguće samo kada su u pitanju nezasićeni ugljovodonici.
Strukture, koje takođe pripadaju klasi nezasićenih, takođe mogu da dodaju nove atome osim vodonika uz pomoć svojih slobodnih radikala. U ovom slučaju se dobijaju i druge organske supstance: alkoholi, amini, ketoni, etri, proteini itd. Ali to su potpuno odvojene teme u hemiji.
Primjeri
Ugljovodonici su ogromna raznolikost supstanci, čak i ako se uzme u obzir klasifikacija. Ali ipak, vrijedi ukratko navesti imena spojeva uključenih u ovu brojnu klasu.
- Ultimativni ugljovodonici su metan, etan, propan, butan, pentan, heksan, heptan, itd. Prvi i treći nazivi su vjerovatno poznati čak i onima koji nisu posebno raspoloženi za hemiju. Dakleprilično uobičajene vrste gasova se nazivaju.
- Klasa alkena (olefina) uključuje eten (etilen), propen (propilen), buten, penten, heksen, itd.
- Alkini uključuju etin (acetilen), propin, butin, pentin, heksin, itd.
- Usput, dvostruke i trostruke obveznice možda nisu jednostruke. U ovom slučaju, takve strukture pripadaju alkadienima i alkadiinima. Ali nemojte ići previše duboko.
- Što se tiče ugljovodonika čija je struktura zatvorena, oni imaju svoja imena: cikloalkani, cikloalkeni i cikloalkini.
- Imena prvih: ciklopropan, ciklobutan, ciklopentan, cikloheksan, itd.
- Druga klasa uključuje ciklopropen, ciklobuten, ciklopenten, cikloheksen, itd.
- Konačno, cikloalkini koji se ne javljaju u prirodi. Pokušavali su da ih sintetišu jako dugo i dugo, a to je bilo moguće tek početkom 20. veka. Molekule cikloalkina sastoje se od najmanje 8 atoma ugljika. Sa manje, veza je jednostavno nestabilna zbog prevelikog napona.
- Postoje i areni (aromatični ugljovodonici), čiji je najjednostavniji i najčešći predstavnik benzen. Takođe u ovoj klasi su naftalen, furan, tiofen, indol, itd.
Properties
Kao što je gore spomenuto, ugljovodonici su ogromna količina širokog spektra supstanci. Stoga je pomalo čudno govoriti o njihovim zajedničkim svojstvima, jer ih jednostavno nema.
Jedina stvar koja se može smatrati istom osobinom za sve ugljovodonike je sastav. I takođe činjenica da na početku svakog reda,kako se broj atoma ugljika povećava, dolazi do prijelaza iz plinovitog i tekućeg oblika u čvrsti.
Postoji još jedna sličnost: svi ugljovodonici imaju dobru zapaljivost. U tom slučaju se oslobađa puno topline, stvaraju se ugljični dioksid i voda.
Prirodni izvori
Kao i drugi minerali, neki ugljovodonici se nalaze u obliku depozita i rezervi u zemljinoj kori. Konkretno, oni čine većinu gasa i nafte. To se jasno vidi tokom obrade potonjeg: u procesu se oslobađa ogromna količina tvari, od kojih se većina odnosi upravo na ugljikovodike. Gas i to uopće za 80-97% obično se sastoji od metana. Osim toga, metan nastaje razgradnjom organskog otpada i ostaje, tako da njegova proizvodnja ne predstavlja ozbiljan problem.
Drugi izvori ugljovodonika - laboratorije. One supstance koje se ne javljaju u prirodi mogu se sintetizirati iz drugih jedinjenja pomoću hemijskih reakcija.
Koristite
Ugljovodonici igraju veliku ulogu u savremenom životu čovečanstva. Nafta i plin su postali vrlo vrijedni resursi jer služe kao gorivo i energent. Ali ovo nisu jedini načini upotrebe spojeva iz ove klase. Ugljovodonici su doslovno sve što okružuje ljude u svakodnevnom životu. Uz pomoć polimerizacije bilo je moguće dobiti nove materijale od kojih se prave razne vrste plastike, tkanine itd. Kerozin, otapala, boje i lakovi, parafini, asf alt, katran, bitumen, a to ne računajući glavne proizvodiprerada nafte - benzin i dizel gorivo.
Značaj ovih supstanci je ogroman. I nezasićeni i zasićeni ugljovodonici su stotine i hiljade stvari na koje je svaki čovjek navikao i ne može bez njih u najjednostavnijim situacijama. Izuzetno je teško odbiti njihovu upotrebu čak i s obzirom na to da će rezerve nafte i gasa ponestati, kako predviđaju analitičari. Čovječanstvo već aktivno traga za alternativnim izvorima energije, ali nijedna od opcija još nije pokazala istu efikasnost i svestranost kao ugljovodonici.
