Do této skupiny látek patří olej a metan,zemní plyn. Jejich rozmanitost je skvělá. Jde samozřejmě o uhlovodíky. Jedná se zároveň o jednu z nejrozšířenějších a nejžádanějších látek lidstva. Co jsou? Stojí za připomenutí toho, o čem vyprávěla chemie v 9. ročníku.
Uhlovodíky
Tato třída látek spojuje ty nejrozmanitějšísloučeniny, z nichž většina je již dlouho úspěšně používána lidmi pro jejich vlastní účely. To je způsobeno skutečností, že uhlík velmi snadno vytváří chemické vazby, zejména s vodíkem, a proto je taková rozmanitost pozorována. Bez toho by byl život ve formě, ve které víme, nemožný.
Uhlovodíky jsou látky složené ze dvou prvků: uhlíku a vodíku. Jejich molekuly mohou být nejen lineární, ale také rozvětvené a také mohou tvořit uzavřené cykly.
Klasifikace
Uhlík vytváří čtyři vazby a vodík jednu.To ale neznamená, že se jejich poměr vždy rovná 1 ku 4. Faktem je, že mezi atomy uhlíku mohou být nejen jednoduché, ale také dvojné a trojné vazby. Podle tohoto kritéria se rozlišují třídy uhlovodíků. V prvním případě se tyto látky nazývají omezující (neboli alkany) a ve druhém - nenasycené nebo nenasycené (alkeny a alkiny pro dvě, respektive tři vazby).
Jiná klasifikace poskytujevyšetření molekuly. V tomto případě se rozlišují alifatické uhlovodíky, jejichž struktura je lineární a karbocyklická ve formě uzavřeného řetězce. Ty jsou zase rozděleny na alicyklické a aromatické.
Kromě toho jsou často vystaveny uhlovodíkypolymerace - proces připojení identických molekul k sobě navzájem. Výsledkem je zcela nový materiál, který nevypadá jako základní materiál. Příkladem je polyethylen vyrobený pouze z ethylenu. To je možné pouze v případě nenasycených uhlovodíků.
Struktury, které také patří do třídynenasycené, mohou přidávat nové atomy jiné než vodík pomocí svých volných radikálů. V tomto případě se získají další organické látky: alkoholy, aminy, ketony, ethery, bílkoviny atd. Ale to už jsou v chemii úplně samostatná témata.
Příklady
Uhlovodíky jsou obrovskou paletou látek, a to i při zohlednění klasifikace. Přesto stojí za to stručně vyjmenovat názvy sloučenin zařazených do této četné třídy.
- Nasycenými uhlovodíky jsou methan, ethan,propan, butan, pentan, hexan, heptan atd. První a třetí jméno jsou pravděpodobně známé i těm, kteří nejsou s chemií nijak zvlášť přátelští. Toto jsou názvy poměrně běžných typů plynů.
- Třída alkenů (olefinů) zahrnuje ethen (ethylen), propen (propylen), buten, penten, hexen atd.
- Alkyny zahrnují ethyn (acetylen), propin, butyn, pentin, hexin atd.
- Mimochodem, dvojné a trojné vazby nemusí být jednoduché. V tomto případě se takové struktury označují jako alkadieny a alkadiny. Ale neměli byste jít příliš hluboko.
- Pokud jde o uhlovodíky, jejichž struktura je uzavřená, mají své vlastní názvy: cykloalkany, cykloalkeny a cykloalkyny.
- Křestní jména jsou: cyklopropan, cyklobutan, cyklopentan, cyklohexan atd.
- Druhá třída zahrnuje cyklopropen, cyklobuten, cyklopenten, cyklohexen atd.
- A konečně cykloalkyny, které se přirozeně nevyskytují.Snažili se je syntetizovat velmi dlouho a dlouho, což bylo možné až na počátku 20. století. Molekuly cykloalkinu se skládají z nejméně 8 atomů uhlíku. S menším množstvím je připojení jednoduše nestabilní kvůli příliš velkému napětí.
- Existují také arény (aromatické uhlovodíky), jejichž nejjednodušším a nejběžnějším zástupcem je benzen. Také tato třída zahrnuje naftalen, furan, thiofen, indol atd.
Vlastnosti
Jak bylo uvedeno výše, uhlovodíky jsou obrovské množství různých látek. Proto je poněkud zvláštní hovořit o jejich obecných vlastnostech, protože prostě neexistují.
Se stejným znakem mohou všechny uhlovodíkylze uvažovat pouze o složení. A také skutečnost, že na začátku každého řádku, jak se zvyšuje počet atomů uhlíku, dochází k přechodu z plynné a kapalné formy do pevné.
Existuje ještě jedna podobnost: všechny uhlovodíky mají dobrou hořlavost. Současně se uvolňuje velké množství tepla, vytváří se oxid uhličitý a voda.
Přírodní zdroje
Stejně jako jiné minerály, některéuhlovodíky se nacházejí ve formě usazenin a rezerv v zemské kůře. Zejména tvoří většinu plynu a ropy. To je jasně vidět během jeho zpracování: v procesu se uvolňuje obrovské množství látek, z nichž většina se konkrétně týká uhlovodíků. Plyn je obvykle 80-97% metanu. Metan je navíc generován rozkladem organického odpadu a úlomků, takže jeho výroba není velkým problémem.
Dalšími zdroji uhlovodíků jsou laboratoře. Tyto látky, které se nevyskytují v přírodě, lze syntetizovat z jiných sloučenin pomocí chemických reakcí.
Použijte
Uhlovodíky hrají v moderním průmyslu obrovskou roliživot lidstva. Ropa a plyn se staly velmi cennými zdroji, protože slouží jako nosiče paliva a energie. Nejedná se však o jediné použití této třídy sloučenin. Uhlovodíky jsou doslova vše, co obklopuje lidi v každodenním životě. Pomocí polymerace bylo možné získat nové materiály, ze kterých se vyrábějí různé druhy plastů, tkanin atd. Petrolej, rozpouštědla, barvy a laky, parafíny, asfalt, dehet, bitumen, a to se nepočítá k hlavním produkty rafinace ropy - benzín a motorová nafta.
Význam těchto látek je obrovský.Nenasycené i nasycené uhlovodíky jsou stovky a tisíce věcí, na které je každý člověk zvyklý a bez kterých se v nejjednodušších situacích neobejde. Je nesmírně obtížné opustit jejich používání, i když vezmeme v úvahu skutečnost, že zásoby ropy a zemního plynu dojdou, jak předpovídají analytici. Lidstvo již aktivně hledá alternativní zdroje energie, ale žádná z možností dosud neprokázala stejnou účinnost a všestrannost jako uhlovodíky.
