ogļūdeņraži

Ķīmija

2022

Mēs izskaidrojam, kas ir ogļūdeņraži, to īpašības un to klasifikācija. Turklāt tā atvasinājumi, pielietojumi un ietekme uz vidi.

Nafta, dabasgāze un ogles ir galvenie ogļūdeņražu avoti.

Kas ir ogļūdeņraži?

Ogļūdeņraži ir dažāda veida savienojumi organisks. Tiem var būt lielāka vai mazāka sarežģītība, taču tie vienmēr sastāv no skeleta atomi oglekli (C) un ūdeņradi (H), kā arī citus iespējamos elementi.

Katrs ogļūdeņradis attēlo savus strukturālos modeļus, jo tā īpašā konfigurācija nosaka tā fizikālās un ķīmiskās īpašības, kā arī ogļūdeņraža nosaukumu. viela par ko ir runa. The Nafta, dabasgāze un ogles ir galvenie ogļūdeņražu avoti.

Lielākā daļa ogļūdeņražu atrodas korpusa iekšpusē Zeme, aprakti zem akmeņu slāņiem un slāņiem un ES parasti. Tie ir liela daudzuma anaerobās sadalīšanās produkts ļoti īpašos apstākļos organisks materiāls, kas senos laikos veidoja ķermeni dažādu dzīvas radības.

Ogļūdeņraži atrodas arī dažādu dzīvo būtņu ķermenī īpašās formās, piemēram, gumijā, ko rada gumijas koki, vai pigmentu komplektā, ko sauc par karotīniem, kas ir dažiem augiem. Turklāt tos var sintezēt laboratorijā, rēķinoties ar izejviela adekvāti.

Ņemot vērā to milzīgo ķīmisko un enerģētisko potenciālu, ogļūdeņraži ir neatņemama dažādu produktu sastāvdaļa nozares, starp tiem, iegūstot Elektroenerģija.

Ogļūdeņražu raksturojums

Dažas ogļūdeņražu īpašības ir šādas:

  • Tie sastāv galvenokārt no oglekļa un ūdeņraža, un iespējamām citu elementu vai citu radikāļu grupu piedevām. Lai gan to oglekļa atomi veido savienojuma struktūru, ūdeņraža atomi dažos gadījumos kalpo kā tilts, kas tos satur kopā konfigurācijā (veidā, struktūra, orientācija) noteikts.
  • Viņiem var būt rāmis no molekulas lineāra vai sazarota, atvērta vai slēgta. Tas ir atkarīgs no tā secības un sastāvdaļu daudzuma, vai tas ir viens vai otrs ogļūdeņradis.
  • Tie ir viegli uzliesmojoši un tiem ir milzīga enerģijas jauda, ​​kas padara tos par ideālu izejvielu rūpnieciskai pārveidei un enerģijas iegūšanai.
  • Tie galvenokārt ir toksiski un var izdalīties izgarojumi bīstams priekš Veselība.

Ogļūdeņražu klasifikācija

Katram ogļūdeņradim ir noteikta molekulārā struktūra.

Kopš to atklāšanas 19. gadsimtā ogļūdeņraži ir klasificēti pēc diviem iespējamiem kritērijiem: to struktūras veida un saišu veidiem starp to atomiem. Saskaņā ar pirmo klasifikāciju izšķir divas kategorijas:

  • Acikliskie vai atvērtās ķēdes ogļūdeņraži. Tie ir tie, kuru molekulu ķēde nenoslēdzas pati par sevi. Savukārt tos var iedalīt lineāros (līnijveida) vai sazarotos (ar dažādiem zariem). Piemēram:
  • Cikliski vai slēgtas ķēdes ogļūdeņraži. Tie ir tie, kuru molekulu ķēde noslēdzas pati par sevi. Savukārt tos var iedalīt monocikliskajos (viena cikla) ​​un policikliskos (vairāku ciklu). Piemēram:

Tā vietā, ievērojot otro klasifikāciju, mums ir:

  • Aromātiskie ogļūdeņraži. Tiem ir aromātisks gredzens, tas ir, cikliska struktūra, kas pakļaujas tā sauktajam Hükela likumam, kas nosaka, ka delokalizēto elektronu skaits aromātiskajā savienojumā atbilst:

Kur:

    • n. Pārstāv a viss numurs.
    • Ne. Apzīmē skaitu elektroni delokalizēts aromātiskajā savienojumā.

Piemēram, benzola (C6H6) struktūrā ir 6 delokalizēti elektroni (saukti par pi (𝛑) elektroniem), kas nozīmē, ka n jābūt vienādam ar 1.

Gandrīz visi aromātiskie ogļūdeņraži parasti ir iegūti no benzola (lai gan ne vienmēr), un tāpēc benzola sešstūra struktūra ir daļa no daudziem no šiem aromātiskajiem savienojumiem. Nosaukums "aromātisks" cēlies no tā, ka šie savienojumi sākotnēji tika iegūti, sadaloties ķīmiskās vielas patīkama smarža. Daži aromātisko savienojumu piemēri ir:

  • Alifātiskie ogļūdeņraži. Viņiem trūkst aromātiskā gredzena. Tās nosaukums cēlies no grieķu valodas aleifāra, tas ir, "tauki", jo tie tika iegūti, sadaloties eļļām un tauki. Tie ir klasificēti kā piesātināti (apveltīti ar vienu atomu saiti) un nepiesātināti (kuriem ir vismaz viena daudzkārtēja, dubultā vai trīskāršā saite). Daži alifātisko ogļūdeņražu piemēri ir:

Ogļūdeņražu nozīme

Ogļūdeņraži ir ārkārtīgi daudzpusīgas vielas, jo tās kalpo kā izejviela lai iegūtu ļoti daudzveidīgus produktus. Turklāt viņiem ir liels enerģijas potenciāls, tas ir, viņu degšana ir viegli un intensīvi, lai tie enerģiski uzturētu daudzveidīgu kopumu nozares, sākot no materiāliem, šķīdinātāji, fosilais kurināmais, elektroenerģijas ražošanai.

To papildina fakts, ka to veidošanās pagrīdē ilga miljoniem gadu lēnu ķīmisku procesu, tāpēc tie ir svarīgs resurss, bet neatjaunojams, kas kādu dienu būs izsmelts uz visiem laikiem (vai vismaz uz labu laiku). Tā lietošanai jānotiek ārkārtējas atbildības apstākļos.

Ogļūdeņražu atvasinājumi un pielietojumi

Ogļūdeņraži tiek izmantoti vairāku plastmasas materiālu ražošanai.

Ogļūdeņražiem ir milzīgs lietojumu kopums cilvēks, starp kuriem izceļas:

  • Enerģijas ražošana. Pateicoties tās milzīgajai spējai degšana, ogļūdeņraži tiek izmantoti kā enerģijas avots Lai ģenerētu elektrība. Tas tiek veikts noteikta veida spēkstacijās, un tas nodrošina enerģiju gan mājām, gan citām nozarēm un ļauj atbalstīt mūsu dzīvesveidu.
  • Degvielas ražošana. To enerģētiskā jauda ļauj ražot dažāda veida degvielu (benzīnu, dīzeļdegvielu, dabasgāze sašķidrināts), lai darbinātu dažāda veida transportlīdzekļus vai darbinātu dažādas sadzīves tehnikas, piemēram, telpu sildītājus, krāsnis un sildītājus, kas darbojas, izmantojot gāzes, piemēram, butānu vai propānu.
  • Iegūšana plastmasas. No ogļūdeņražu apstrādes laboratorijās var iegūt dažāda veida plastmasu un daudzpusīgus materiālus. Šie materiāli ir tik lēti, efektīvi un vienkārši izgatavojami, ka ap tiem ir milzīga nozare.
  • Šķīdinātāju ražošana un citi produktiem. Daudzi ogļūdeņraži ir būtiskas šķīdinātāju un šķīdinātāju, tīrīšanas līdzekļu, mēslošanas līdzekļu vai bitumena sastāvdaļas.

Ogļūdeņražu ietekme uz vidi

Ogļūdeņražu izmantošanai ir savas izmaksas, un tas ir pirmais ietekme viņš to paņem vide. Kopumā runa ir par toksiskas vielas, kas var nodarīt lielus ekoloģiskus zaudējumus, ja tie tiek izmesti dabu, tāpat kā ar eļļas noplūdēm vai eļļas noplūdēm. Šo vides bojājumu novēršana bieži vien ir dārga un laikietilpīga.

Turklāt, atkarībā no ogļūdeņraža, tā izdalīšanās vai sadegšana izdala gāzes no siltumnīcas efekts uz atmosfēra, tas ir, gāzes, kas bagātas ar oglekli, piemēram, metāns (CH4) vai oglekļa dioksīds (CO2).

Šīs gāzes var iznīcināt ozona slānis planētu, kā arī bloķēt enerģijas izplūšanu caur atmosfēru, ievērojami veicinot globālā sasilšana un uz klimata izmaiņas. Fosilā kurināmā dedzināšana faktiski ir viens no galvenajiem šīs globālās problēmas faktoriem.

!-- GDPR -->