hydrocacbon

hóa học

2022

Chúng tôi giải thích hydrocacbon là gì, đặc điểm của chúng và cách chúng được phân loại. Ngoài ra, các dẫn xuất, ứng dụng và tác động môi trường của nó.

Dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và than đá là những nguồn cung cấp hydrocacbon chính.

Hiđrocacbon là gì?

Hydrocacbon là nhiều loại Các hợp chất hữu cơ. Chúng có thể có độ phức tạp lớn hơn hoặc ít hơn, nhưng chúng luôn được tạo thành từ bộ xương của nguyên tử cacbon (C) và hydro (H), cũng như các các yếu tố.

Mỗi hydrocacbon thể hiện các dạng cấu trúc của nó, vì cấu hình cụ thể của nó xác định các tính chất vật lý và hóa học của nó, cũng như tên của chất nó nói về cái gì. Các Dầu mỏ, các khí tự nhiên và than đá là nguồn cung cấp hydrocacbon chính.

Hầu hết các hydrocacbon nằm trong Trái đất, bị chôn vùi dưới các lớp và lớp đá và tôi thường. Chúng là sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí, trong những điều kiện rất cụ thể, với một lượng lớn chất hữu cơ, trong thời cổ đại tạo thành cơ thể của các sinh vật sống.

Hydrocacbon cũng có trong cơ thể của các sinh vật khác nhau, dưới các dạng cụ thể như cao su mà cây cao su tạo ra, hoặc một tập hợp các sắc tố được gọi là carotenes, mà một số loài thực vật có. Ngoài ra, chúng có thể được tổng hợp trong phòng thí nghiệm, dựa vào nguyên liệu thô đủ.

Với tiềm năng hóa học và năng lượng to lớn, hydrocacbon là một phần không thể thiếu của các các ngành nghề, trong số họ, trong việc đạt được điện.

Đặc điểm của hydrocacbon

Một số đặc điểm của hiđrocacbon là:

  • Chúng được tạo thành chủ yếu từ cacbon và hydro, và cuối cùng là các chất phụ gia của các nguyên tố khác hoặc các nhóm gốc khác. Trong khi các nguyên tử cacbon của chúng tạo nên cấu trúc của hợp chất, các nguyên tử hydro trong một số trường hợp đóng vai trò như một cầu nối để giữ chúng lại với nhau trong một cấu hình (dạng, kết cấu, định hướng) xác định.
  • Chúng có thể có khung là phân tử tuyến tính hoặc phân nhánh, mở hoặc đóng. Nó phụ thuộc vào thứ tự của nó và số lượng các thành phần cho dù nó là một hydrocacbon hay khác.
  • Chúng rất dễ cháy và có khả năng năng lượng rất lớn, điều này làm cho chúng trở thành nguyên liệu thô lý tưởng cho quá trình chuyển đổi công nghiệp và thu năng lượng.
  • Chúng chủ yếu là chất độc và có thể phát ra khói nguy hiểm cho Sức khỏe.

Phân loại hydrocacbon

Mỗi hiđrocacbon đều có cấu trúc phân tử cụ thể.

Kể từ khi được phát hiện vào thế kỷ 19, các hydrocacbon đã được phân loại theo hai tiêu chí có thể có: kiểu cấu trúc và kiểu liên kết giữa các nguyên tử của chúng. Theo cách phân loại đầu tiên, hai loại được phân biệt:

  • Các hiđrocacbon mạch hở hoặc mạch hở. Chúng là những chất có chuỗi phân tử không tự đóng lại. Đổi lại, chúng có thể được chia thành tuyến tính (hình đường) hoặc phân nhánh (với nhiều nhánh khác nhau). Ví dụ:
  • Hydrocacbon mạch vòng hoặc mạch kín. Chúng là những chất có chuỗi phân tử tự đóng lại. Đổi lại, chúng có thể được chia thành đơn vòng (một chu kỳ) và đa vòng (nhiều chu kỳ). Ví dụ:

Thay vào đó, tuân theo phân loại thứ hai, chúng tôi có:

  • Hydrocacbon thơm. Chúng có một vòng thơm, tức là, một cấu trúc tuần hoàn tuân theo cái gọi là quy tắc Hückel, quy tắc này cho biết rằng số lượng điện tử phân chia trong một hợp chất thơm tuân theo:

Ở đâu:

    • n. Đại diện cho một số nguyên.
    • Ne. Đại diện cho số lượng điện tử delocalized trong hợp chất thơm.

Ví dụ, benzen (C6H6) có 6 điện tử phân chia (gọi là điện tử pi (𝛑)) trong cấu trúc của nó, điều này ngụ ý rằng n phải bằng 1.

Hầu hết tất cả các hydrocacbon thơm thường có nguồn gốc từ benzen (mặc dù không phải luôn luôn) và do đó cấu trúc lục giác của benzen là một phần của nhiều hợp chất thơm này. Tên "thơm" xuất phát từ thực tế là ban đầu các hợp chất này được thu được bằng cách phân huỷ chất hóa học mùi dễ chịu. Một số ví dụ về hợp chất thơm là:

  • Các hiđrocacbon béo. Họ thiếu một vòng thơm. Tên của nó bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp aleiphar, nghĩa là, "chất béo", vì chúng được tạo ra từ sự phân hủy của dầu và chất béo. Chúng được phân loại là bão hòa (có liên kết đơn nguyên tử) và không bão hòa (sở hữu ít nhất một liên kết bội, đôi hoặc ba). Một số ví dụ về hiđrocacbon béo là:

Tầm quan trọng của hydrocacbon

Hydrocacbon là những chất cực kỳ linh hoạt vì chúng đóng vai trò như nguyên liệu thô để có được những sản phẩm rất đa dạng. Ngoài ra, chúng có tiềm năng năng lượng lớn, tức là sự đốt cháy dễ dàng và mạnh mẽ, để họ duy trì một cách mạnh mẽ một loạt các các ngành nghề, từ vật liệu, dung môi, các nhiên liệu hóa thạch, để tạo ra năng lượng điện.

Thêm vào đó là thực tế là sự hình thành của chúng phải mất hàng triệu năm của quá trình hóa học chậm dưới lòng đất, để chúng tạo thành một nguồn tài nguyên quan trọng nhưng không tái tạo được, mà một ngày nào đó sẽ cạn kiệt mãi mãi (hoặc ít nhất là trong một khoảng thời gian thích hợp). Việc sử dụng nó phải diễn ra trong những điều kiện hết sức trách nhiệm.

Các dẫn xuất và ứng dụng của hydrocacbon

Hydrocacbon được sử dụng để tạo ra nhiều vật liệu nhựa.

Hydrocacbon có rất nhiều công dụng đối với con người, trong số đó nổi bật:

  • Sản xuất điện. Nhờ khả năng to lớn của nó để sự đốt cháy, hydrocacbon được sử dụng làm nguồn năng lượng Để tạo ra điện lực. Điều này được thực hiện trong một số loại nhà máy điện, cung cấp năng lượng cho cả gia đình và các ngành công nghiệp khác, đồng thời cho phép hỗ trợ cách sống của chúng ta.
  • Sự tạo ra nhiên liệu. Khả năng năng lượng của họ cho phép họ sản xuất nhiều loại nhiên liệu khác nhau (xăng, dầu diesel, khí tự nhiên hóa lỏng), để cung cấp năng lượng cho nhiều loại phương tiện khác nhau, hoặc cung cấp năng lượng cho các thiết bị gia dụng khác nhau như máy sưởi không gian, bếp lò và lò sưởi hoạt động bằng cách sử dụng khí như butan hoặc propan.
  • Thu được chất dẻo. Các loại nhựa và vật liệu đa năng khác nhau có thể thu được trong các phòng thí nghiệm từ việc xử lý các hydrocacbon. Những vật liệu này rẻ, hiệu quả và sản xuất đơn giản đến mức có một ngành công nghiệp khổng lồ xung quanh chúng.
  • Sản xuất dung môi và các loại khác Mỹ phẩm. Nhiều hydrocacbon là thành phần thiết yếu của dung môi và dung môi, sản phẩm tẩy rửa, phân bón, hoặc bitum.

Tác động môi trường của hydrocacbon

Việc sử dụng hydrocacbon có cái giá phải trả, và va chạm anh ấy lấy nó môi trường. Nói chung, nó là về các chất độc hại, có khả năng gây ra thiệt hại sinh thái lớn trong trường hợp chúng bị đổ vào Thiên nhiên, như với sự cố tràn dầu hoặc rò rỉ dầu. Việc sửa chữa những thiệt hại về môi trường này thường tốn kém và mất nhiều thời gian.

Ngoài ra, tùy thuộc vào hydrocacbon, quá trình giải phóng hoặc đốt cháy của nó thải ra các loại khí hiệu ứng nhà kính đến bầu khí quyểnnghĩa là các khí giàu cacbon như metan (CH4) hoặc cạc-bon đi-ô-xít (CO2).

Những khí này có thể phá hủy tầng ozone hành tinh, và cũng chặn sự thoát năng lượng qua bầu khí quyển, góp phần đáng kể vào sự nóng lên toàn cầu và để khí hậu thay đổi. Trên thực tế, việc đốt nhiên liệu hóa thạch là một trong những yếu tố chính gây ra vấn đề toàn cầu này.

!-- GDPR -->