สารกลุ่มนี้รวมถึงน้ำมันและมีเทนก๊าซธรรมชาติ. ความหลากหลายนั้นยอดเยี่ยมมาก แน่นอนว่าฉันกำลังพูดถึงไฮโดรคาร์บอน ในขณะเดียวกันก็เป็นหนึ่งในสารที่มนุษย์ต้องการมากที่สุดและแพร่หลายที่สุด พวกเขาคืออะไร? เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การจดจำว่าเคมีเป็นอย่างไรในชั้นประถมศึกษาปีที่ 9
ไฮโดรคาร์บอน
สารกลุ่มนี้ประกอบด้วยสารหลายชนิดสารประกอบซึ่งส่วนใหญ่ใช้มานานแล้วเพื่อวัตถุประสงค์ของตนเองโดยมนุษย์ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าคาร์บอนสร้างพันธะเคมีได้ง่ายมาก โดยเฉพาะกับไฮโดรเจน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีความหลากหลายเช่นนี้ ถ้าไม่มีมัน ชีวิตที่เรารู้ว่ามันจะเป็นไปไม่ได้
ไฮโดรคาร์บอนเป็นสารที่ประกอบด้วยธาตุ 2 ชนิด คือ คาร์บอนและไฮโดรเจน โมเลกุลของพวกมันไม่เพียงเป็นเส้นตรงเท่านั้น แต่ยังแตกกิ่งก้านและยังก่อตัวเป็นวัฏจักรปิดอีกด้วย
การจัดหมวดหมู่
คาร์บอนสร้างพันธะสี่พันธะและไฮโดรเจนก่อตัวเป็นหนึ่งพันธะแต่นี่ไม่ได้หมายความว่าอัตราส่วนของพวกมันจะเป็น 1 ต่อ 4 เสมอไป ความจริงก็คือระหว่างอะตอมของคาร์บอนสามารถมีพันธะเดี่ยวได้ แต่ยังมีพันธะคู่และพันธะสามอีกด้วย ตามเกณฑ์นี้ คลาสของไฮโดรคาร์บอนจะแตกต่างกัน ในกรณีแรกสารเหล่านี้เรียกว่าอิ่มตัว (หรืออัลเคน) และในกรณีที่สอง - ไม่อิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัว (alkenes และ alkynes สำหรับพันธะสองและสามตามลำดับ)
อีกประเภทหนึ่งคือการพิจารณาโมเลกุล ในกรณีนี้อะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอนมีโครงสร้างที่เป็นแบบเส้นตรงและคาร์โบไซคลิกในรูปของสายโซ่ปิด ในทางกลับกันจะแบ่งออกเป็นอะลิไซคลิกและอะโรมาติก
นอกจากนี้ ไฮโดรคาร์บอนมักจะถูกพอลิเมอไรเซชัน - กระบวนการติดโมเลกุลที่เหมือนกันเข้าด้วยกัน ผลที่ได้คือวัสดุใหม่ทั้งหมด ไม่เหมือนกับฐาน ตัวอย่างคือโพลิเอทิลีนซึ่งทำจากเอทิลีนเพียงอย่างเดียว สิ่งนี้เป็นไปได้ก็ต่อเมื่อเป็นเรื่องของไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวเท่านั้น
โครงสร้างที่เป็นของคลาสด้วยไม่อิ่มตัวด้วยความช่วยเหลือจากอนุมูลอิสระ เพิ่มอะตอมใหม่นอกเหนือจากไฮโดรเจน ในกรณีนี้จะได้รับสารอินทรีย์อื่น ๆ : แอลกอฮอล์ เอมีน คีโตน อีเทอร์ โปรตีน ฯลฯ แต่สิ่งเหล่านี้เป็นหัวข้อที่แยกจากกันในวิชาเคมี
ตัวอย่าง
ไฮโดรคาร์บอนเป็นสารประเภทต่างๆ มากมาย แม้จะคำนึงถึงการจำแนกประเภทด้วย แต่ก็ยังคุ้มค่าที่จะระบุชื่อของสารประกอบที่รวมอยู่ในคลาสจำนวนมากนี้โดยสังเขป
- ลิมิตไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ มีเทน อีเทนโพรเพน บิวเทน เพนเทน เฮกเซน เฮปเทน ฯลฯ ชื่อแรกและชื่อที่สามอาจคุ้นเคยแม้กระทั่งสำหรับผู้ที่ไม่เป็นมิตรกับเคมีเป็นพิเศษ นี่คือชื่อของก๊าซชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไป
- คลาสของอัลคีน (โอเลฟินส์) ได้แก่ เอทีน (เอทิลีน) โพรพีน (โพรพิลีน) บิวทีน เพนทีน เฮกซีน เป็นต้น
- อัลไคน์ ได้แก่ เอทไทน์ (อะเซทิลีน), โพรไพน์, บิวไทน์, เพนไทน์, เฮกซีน เป็นต้น
- อย่างไรก็ตาม พันธะคู่และพันธะสามอาจไม่ใช่พันธะเดี่ยว ในกรณีนี้ โครงสร้างดังกล่าวเป็นของอัลคาไดอีนและอัลคาไดอีน แต่คุณไม่ควรลงลึกเกินไป
- สำหรับไฮโดรคาร์บอนโครงสร้างปิดมีชื่อของตัวเอง: cycloalkanes, cycloalkenes และ cycloalkynes
- ชื่อเดิม: ไซโคลโพรเพน, ไซโคลบิวเทน, ไซโคลเพนเทน, ไซโคลเฮกเซน ฯลฯ
- ชั้นที่สอง ได้แก่ ไซโคลโพรพีน ไซโคลบิวทีน ไซโคลเพนทีน ไซโคลเฮกซีน เป็นต้น
- ในที่สุด cycloalkynes ที่ไม่พบในธรรมชาติพวกเขาพยายามสังเคราะห์พวกมันเป็นเวลานานและนาน และสิ่งนี้เป็นไปได้ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 เท่านั้น โมเลกุลของไซโคลอัลไคน์ประกอบด้วยคาร์บอนอย่างน้อย 8 อะตอม น้อยกว่า การเชื่อมต่อจะไม่เสถียรเนื่องจากแรงดันไฟฟ้ามากเกินไป
- นอกจากนี้ยังมี arenes (อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน) ซึ่งเป็นตัวแทนที่ง่ายและพบได้บ่อยที่สุดคือเบนซิน ชั้นนี้ยังรวมถึงแนฟทาลีน ฟูแรน ไทโอฟีน อินโดล เป็นต้น
สรรพคุณ
ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ไฮโดรคาร์บอนเป็นสารหลากหลายประเภทจำนวนมาก ดังนั้นจึงค่อนข้างแปลกที่จะพูดถึงคุณสมบัติทั่วไปเพราะไม่มีเลย
คุณสมบัติเหมือนกันสำหรับไฮโดรคาร์บอนทุกกระป๋องได้รับการพิจารณายกเว้นว่าองค์ประกอบ และข้อเท็จจริงที่ว่าที่จุดเริ่มต้นของแต่ละแถว เมื่อจำนวนอะตอมของคาร์บอนเพิ่มขึ้น จะมีการเปลี่ยนแปลงจากรูปแบบก๊าซและของเหลวเป็นของแข็ง
มีความคล้ายคลึงกันอีกอย่างหนึ่งคือสารไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดมีความสามารถในการติดไฟได้ดี ในกรณีนี้ความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา จะเกิดคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำขึ้น
แหล่งธรรมชาติ
เช่นเดียวกับแร่ธาตุอื่นๆ บางชนิดไฮโดรคาร์บอนจะอยู่ในรูปของการทับถมและสำรองในเปลือกโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาประกอบขึ้นเป็นส่วนใหญ่ของก๊าซและน้ำมัน สิ่งนี้สามารถเห็นได้อย่างชัดเจนในระหว่างกระบวนการหลัง: สารจำนวนมากถูกปล่อยออกมาในกระบวนการซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับไฮโดรคาร์บอนโดยเฉพาะ และก๊าซทั้งหมด 80-97% มักจะประกอบด้วยก๊าซมีเทน นอกจากนี้ มีเทนยังก่อตัวขึ้นระหว่างการย่อยสลายของเสียและซากอินทรีย์ ดังนั้นการผลิตจึงไม่เป็นปัญหาร้ายแรง
แหล่งอื่นของไฮโดรคาร์บอนคือห้องปฏิบัติการ สารที่ไม่พบในธรรมชาติสามารถสังเคราะห์จากสารประกอบอื่นได้โดยใช้ปฏิกิริยาเคมี
การใช้
ไฮโดรคาร์บอนมีบทบาทอย่างมากในยุคปัจจุบันชีวิตของมนุษย์ น้ำมันและก๊าซกลายเป็นทรัพยากรที่มีค่ามากเพราะทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงและพลังงาน แต่นี่ไม่ใช่วิธีเดียวที่จะใช้สารประกอบจากคลาสนี้ ไฮโดรคาร์บอนเป็นทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวผู้คนในชีวิตประจำวันอย่างแท้จริง ด้วยความช่วยเหลือของพอลิเมอไรเซชันทำให้สามารถรับวัสดุใหม่ที่ทำจากพลาสติกผ้า ฯลฯ ประเภทต่างๆ น้ำมันก๊าด, ตัวทำละลาย, สีและสารเคลือบเงา, พาราฟิน, ยางมะตอย, น้ำมันดิน, น้ำมันดินและนี่ไม่นับหลัก ผลิตภัณฑ์จากการกลั่นน้ำมัน - น้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล
คุณค่าของสารเหล่านี้มีมากมายมหาศาลไฮโดรคาร์บอนทั้งที่ไม่อิ่มตัวและอิ่มตัวเป็นสิ่งที่ทุกคนคุ้นเคยและไม่สามารถทำได้หากไม่มีในสถานการณ์ที่ง่ายที่สุด เป็นเรื่องยากมากที่จะปฏิเสธการใช้งานแม้ว่าจะคำนึงถึงความจริงที่ว่าน้ำมันและก๊าซสำรองจะหมดลงตามที่นักวิเคราะห์คาดการณ์ไว้ มนุษยชาติกำลังค้นหาแหล่งพลังงานทางเลือกอย่างขะมักเขม้น แต่ก็ยังไม่มีตัวเลือกใดที่แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพและความอเนกประสงค์เช่นเดียวกับไฮโดรคาร์บอน
