碳氢化合物

化学

2022

我们解释了什么是碳氢化合物、它们的特性以及它们是如何分类的。此外,它的衍生物、应用和环境影响。

石油、天然气和煤是碳氢化合物的主要来源。

什么是碳氢化合物?

碳氢化合物有多种 化合物 有机的。它们可能具有或多或少的复杂性,但它们总是由 原子 碳 (C) 和氢 (H),以及其他最终的 元素.

每种碳氢化合物都呈现出它的结构模式,因为它的特定构型决定了它的物理和化学性质,以及它的名称。 物质 它是关于什么的。这 石油, 这 天然气 煤是碳氢化合物的主要来源。

大多数碳氢化合物在内部 地球,埋在层层叠叠的岩石下, 我通常.它们是在非常特殊的条件下厌氧分解的产物 有机材料,在古代构成了不同的身体 活的生物.

碳氢化合物也存在于不同生物的身体中,以特定形式存在,例如橡胶树产生的橡胶,或一些植物所具有的一组称为胡萝卜素的色素。此外,它们可以在实验室合成,依靠 原材料 足够的。

鉴于其巨大的化学和能源潜力,碳氢化合物是各种能源中不可或缺的一部分。 行业,其中,在获得 电力.

碳氢化合物的特性

碳氢化合物的一些特性是:

  • 它们主要由碳和氢组成,并最终由其他元素或其他自由基组成。虽然它们的碳原子构成了化合物的结构,但在某些情况下,氢原子作为桥梁将它们保持在一个构型(形式, 结构体, 方向) 确定。
  • 他们可能有一个框架 分子 线性或分支,开放或封闭。它是一种碳氢化合物还是另一种碳氢化合物,这取决于它的顺序和组分的数量。
  • 它们高度易燃且具有巨大的能量容量,这使它们成为工业转型和获取能源的理想原材料。
  • 它们大多有毒,可以散发 烟雾 危险的 健康.

碳氢化合物的分类

每种碳氢化合物都有特定的分子结构。

自 19 世纪发现以来,碳氢化合物已根据两种可能的标准进行分类:它们的结构类型和它们原子之间的键类型。根据第一种分类,分为两类:

  • 无环或开链烃。它们是那些分子链不会自行闭合的分子。反过来,它们又可以分为线性(线形)或分支(具有各种分支)。例如:
  • 环状或闭链烃。它们是分子链自行闭合的分子。反过来,它们又可以分为单环(单循环)和多环(多循环)。例如:

相反,遵守第二个分类,我们有:

  • 芳烃。它们具有芳香环,即遵循所谓的休克尔规则的环状结构,该规则指出芳香化合物中的离域电子数符合:

在哪里:

例如,苯 (C6H6) 在其结构中有 6 个离域电子(称为 pi(𝛑)电子),这意味着 n 必须等于 1。

几乎所有的芳烃通常都源自苯(尽管并非总是如此),因此苯的六方结构是许多这些芳烃化合物的一部分。 “芳香族”这个名字来源于这些化合物最初是通过降解获得的。 化学物质 令人愉快的气味。芳香族化合物的一些例子是:

  • 脂肪烃。它们没有芳香环。它的名字来自希腊语 阿莱法尔,即“脂肪”,因为它们是从油和 脂肪.它们分为饱和的(具有单原子键)和不饱和的(具有至少一个多键、双键或三键)。脂肪烃的一些例子是:

碳氢化合物的重要性

碳氢化合物是用途极为广泛的物质,因为它们可用作 原材料 以获得非常多样化的产品。此外,它们具有巨大的能量潜力,即它们的 燃烧 是轻松而强烈的,因此他们精力充沛地维持着不同的 行业,从材料, 溶剂, 这 化石燃料, 产生电能。

除此之外,它们的形成需要数百万年的地下缓慢化学过程,因此它们构成了重要的资源,但 不可再生,哪一天将永远(或至少在很长一段时间内)耗尽。它的使用应在极端负责的条件下进行。

碳氢化合物的衍生物及应用

碳氢化合物用于制造多种塑料材料。

碳氢化合物具有广泛的用途 ,其中脱颖而出:

  • 发电。由于其巨大的容量 燃烧, 碳氢化合物用作 能量源 生成 .这是在某些类型的发电厂进行的,为家庭和其他行业提供能源,并支持我们的生活方式。
  • 燃料的产生。它们的能源容量使它们能够制造各种类型的燃料(汽油、柴油、 天然气 液化),为各种类型的车辆提供动力,或为各种家用电器(如空间加热器、炉灶和使用丁烷或丙烷等气体运行的加热器)提供动力。
  • 获得 塑料.在实验室中可以通过处理碳氢化合物获得不同类型的塑料和多功能材料。这些材料非常便宜、高效且易于制造,因此围绕它们形成了一个庞大的产业。
  • 溶剂等的制造 产品.许多碳氢化合物是溶剂和溶剂、清洁产品、肥料或沥青的基本成分。

碳氢化合物的环境影响

使用碳氢化合物有其成本,首先 影响 他接受 环境.一般来说,它是关于 有毒物质,一旦倾倒在地表中,会造成巨大的生态破坏 自然,如漏油或漏油。修复这些环境损害通常既昂贵又费时。

此外,根据碳氢化合物的不同,其释放或燃烧会排放 温室效应大气层,即富含碳的气体,例如甲烷 (CH4) 或 二氧化碳 (二氧化碳)。

这些气体会破坏 臭氧层 行星,并阻止能量通过大气逸出,极大地促进了 全球暖化气候变化.事实上,化石燃料的燃烧是这一全球性问题的主要因素之一。

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