تشمل هذه المجموعة من المواد النفط والميثان ،غاز طبيعي. تنوعها رائع. هذا بالطبع عن الهيدروكربونات. هذه في نفس الوقت واحدة من أكثر المواد شيوعًا والأكثر طلبًا من قبل البشر. ما هم؟ يجدر بنا أن نتذكر ما قالته الكيمياء في الصف التاسع.
الهيدروكربونات
هذه الفئة من المواد توحد الأكثر تنوعًاالمركبات ، التي استخدم البشر معظمها منذ فترة طويلة بنجاح لأغراضهم الخاصة. هذا لأن الكربون يشكل بسهولة روابط كيميائية ، خاصة مع الهيدروجين ، ولهذا السبب لوحظ هذا التنوع. بدون هذا ، ستكون الحياة بالشكل الذي نعرفه مستحيلة.
الهيدروكربونات مواد تتكون من عنصرين: الكربون والهيدروجين. لا يمكن أن تكون جزيئاتها خطية فحسب ، بل يمكن أن تكون متفرعة أيضًا ، وتشكل أيضًا دورات مغلقة.
تصنيف
يصنع الكربون أربع روابط والهيدروجين يصنع واحدة. لكن هذا لا يعني أن نسبتهم دائمًا ما تكون 1 إلى 4. والحقيقة هي أنه بين ذرات الكربون لا يمكن أن يكون هناك روابط مفردة فحسب ، بل روابط ثنائية وثلاثية أيضًا. وفقًا لهذا المعيار ، يتم تمييز فئات الهيدروكربونات. في الحالة الأولى ، تسمى هذه المواد المقيدة (أو الألكانات) ، وفي الحالة الثانية ، تسمى غير المشبعة أو غير المشبعة (الألكينات والألكينات لرابطين وثلاثة روابط ، على التوالي).
يوفر تصنيف آخرفحص الجزيء. في هذه الحالة ، تتميز الهيدروكربونات الأليفاتية ، التي يكون هيكلها خطيًا ، وكربونيًا دائريًا ، في شكل سلسلة مغلقة. الأخير ، بدوره ، ينقسم إلى أليكليكات وعطرية.
بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تتعرض الهيدروكربونات لالبلمرة - عملية ربط جزيئات متطابقة ببعضها البعض. والنتيجة مادة جديدة تمامًا لا تشبه المادة الأساسية. مثال على ذلك البولي إيثيلين المصنوع من الإيثيلين فقط. هذا ممكن فقط عندما يتعلق الأمر بالهيدروكربونات غير المشبعة.
الهياكل التي تنتمي أيضًا إلى الفصلغير المشبعة ، يمكن أن تضيف ذرات جديدة غير الهيدروجين بمساعدة الجذور الحرة. في هذه الحالة ، يتم الحصول على مواد عضوية أخرى: الكحوليات ، الأمينات ، الكيتونات ، الإيثرات ، البروتينات ، إلخ. لكن هذه موضوعات منفصلة تمامًا في الكيمياء.
أمثلة
الهيدروكربونات هي مجموعة كبيرة ومتنوعة من المواد ، حتى مع مراعاة التصنيف. ومع ذلك ، يجدر سرد أسماء المجمعات المدرجة في هذه الفئة العديدة بإيجاز.
- الهيدروكربونات المشبعة هي الميثان والإيثانالبروبان ، والبيوتان ، والبنتان ، والهكسان ، والهبتان ، وما إلى ذلك. ربما تكون الأسماء الأولى والثالثة مألوفة حتى لأولئك الذين لا يتعاملون مع الكيمياء بشكل خاص. هذه هي أسماء الأنواع الشائعة إلى حد ما من الغازات.
- تشتمل فئة الألكينات (الأوليفينات) على الإيثين (الإيثيلين) والبروبين (البروبيلين) والبيوتين والبنتين والهكسين ، إلخ.
- تشمل الألكينات إيثين (أسيتيلين) ، بروبين ، بوتين ، بنتين ، هيكسين ، إلخ.
- بالمناسبة ، قد لا تكون الروابط المزدوجة والثلاثية مفردة. في هذه الحالة ، يشار إلى هذه الهياكل باسم alkadienes و alkadines. لكن لا يجب أن تتعمق كثيرًا.
- أما بالنسبة للهيدروكربونات ، التي تم إغلاق هيكلها ، فلها أسمائها الخاصة: الألكانات الحلقية والألكينات الحلقية والألكينات الحلقية.
- الأسماء الأولى هي: cyclopropane ، cyclobutane ، cyclopentane ، cyclohexane ، إلخ.
- تشمل الفئة الثانية السيكلوبروبين ، السيكلوبوتين ، السيكلوبنتين ، الهكسين الحلقي ، إلخ.
- أخيرًا ، الألكينات الحلقية غير موجودة في الطبيعة. لقد حاولوا توليفها لفترة طويلة جدًا ولفترة طويلة ، ولم يكن ذلك ممكنًا إلا في بداية القرن العشرين. تتكون جزيئات سيكلو ألكين من 8 ذرات كربون على الأقل. مع كمية أقل ، يكون الاتصال ببساطة غير مستقر بسبب الجهد الزائد.
- هناك أيضًا ساحات (هيدروكربونات عطرية) ، أبسط وأشهر ممثل لها هو البنزين. تشمل هذه الفئة أيضًا النفثالين ، والفوران ، والثيوفين ، والإندول ، إلخ.
خصائص
كما ذكرنا أعلاه ، فإن الهيدروكربونات عبارة عن كمية كبيرة من المواد المختلفة. لذلك ، من الغريب إلى حد ما التحدث عن خصائصها العامة ، لأنه ببساطة لا يوجد شيء.
مع نفس الميزة ، يمكن لجميع الهيدروكربوناتيمكن اعتبار التكوين فقط. وأيضًا حقيقة أنه في بداية كل صف ، كلما زاد عدد ذرات الكربون ، هناك انتقال من الصورة الغازية والسائلة إلى الحالة الصلبة.
هناك تشابه آخر: كل الهيدروكربونات لها قابلية جيدة للاشتعال. في الوقت نفسه ، يتم توليد الكثير من الحرارة ، ويتكون ثاني أكسيد الكربون والماء.
مصادر طبيعية
مثل المعادن الأخرى ، بعضهاتوجد الهيدروكربونات في شكل رواسب واحتياطيات في القشرة الأرضية. على وجه الخصوص ، يشكلون معظم الغاز والنفط. يظهر هذا بوضوح أثناء معالجة الأخير: يتم إطلاق كمية هائلة من المواد في هذه العملية ، يرتبط معظمها على وجه التحديد بالهيدروكربونات. يتكون الغاز عادة من 80-97٪ ميثان. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنتاج الميثان من تحلل النفايات العضوية والحطام ، لذلك لا يمثل إنتاجه مشكلة كبيرة.
المصادر الأخرى للهيدروكربونات هي المختبرات. يمكن تصنيع تلك المواد التي لا تحدث في الطبيعة من مركبات أخرى باستخدام التفاعلات الكيميائية.
استخدام
تلعب الهيدروكربونات دورًا كبيرًا في العصر الحديثحياة البشرية. أصبح النفط والغاز من الموارد القيمة للغاية لأنهما يعملان كناقلات للوقود والطاقة. لكن هذه ليست الاستخدامات الوحيدة لهذه الفئة من المركبات. الهيدروكربونات هي حرفياً كل ما يحيط بالناس في الحياة اليومية. بمساعدة البلمرة ، كان من الممكن الحصول على مواد جديدة تصنع منها أنواع مختلفة من البلاستيك والأقمشة وما إلى ذلك.كيروسين ، مذيبات ، دهانات وورنيش ، بارافين ، إسفلت ، قطران ، بيتومين ، وهذا لا يشمل المنتجات الرئيسية لتكرير النفط - البنزين ووقود الديزل.
أهمية هذه المواد هائلة. كل من الهيدروكربونات غير المشبعة والمشبعة هي مئات وآلاف من الأشياء التي اعتاد عليها كل شخص ولا يمكنه الاستغناء عنها في أبسط المواقف. من الصعب للغاية التخلي عن استخدامها ، حتى مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن احتياطيات النفط والغاز سوف تنفد ، كما يتوقع المحللون. تبحث البشرية الآن بنشاط عن مصادر طاقة بديلة ، ولكن لم يُظهر أي من الخيارات حتى الآن نفس الكفاءة والتنوع مثل الهيدروكربونات.
