Ova grupa tvari uključuje naftu i metan, prirodni plin. Njihova raznolikost je velika. Govorim, naravno, o ugljikovodicima. To je ujedno i jedna od najraširenijih i najtraženijih supstanci čovječanstva. Što su oni? Vrijedi se prisjetiti o čemu je kemija bila u 9. razredu.
Ugljikovodici
Ova klasa tvari kombinira različite spojeve, od kojih su većinu ljudi uspješno koristili u vlastite svrhe već dugo vremena. To je zbog činjenice da ugljik vrlo lako stvara kemijske veze, osobito s vodikom, zbog čega postoji takva raznolikost. Bez toga bi život kakav poznajemo bio nemoguć.
Ugljikovodici su tvari koje se sastoje od dva elementa: ugljika i vodika. Njihove molekule mogu biti ne samo linearne, već i razgranate, a također mogu formirati zatvorene cikluse.
Klasifikacija
Ugljik tvori četiri veze, a vodik jednu. Ali to ne znači da je njihov omjer uvijek 1 prema 4. Činjenica je da između ugljikovih atoma mogu postojati ne samo jednostruke, već i dvostruke, kao i trostruke veze. Prema ovom kriteriju razlikuju se klaseugljikovodici. U prvom slučaju te tvari se nazivaju zasićene (ili alkani), au drugom - nezasićene ili nezasićene (alkeni i alkini za dvije, odnosno tri veze).
Druga klasifikacija uključuje razmatranje molekule. U ovom slučaju razlikuju se alifatski ugljikovodici čija je struktura linearna i karbociklička, u obliku zatvorenog lanca. Potonji se pak dijele na alicikličke i aromatične.
Osim toga, ugljikovodici često prolaze kroz polimerizaciju - proces pričvršćivanja identičnih molekula jedne na drugu. Rezultat je potpuno novi materijal, koji nije sličan bazi. Primjer je polietilen, koji je napravljen samo od etilena. To je moguće samo kada su u pitanju nezasićeni ugljikovodici.
Strukture, koje također spadaju u klasu nezasićenih, također mogu dodati nove atome osim vodika uz pomoć svojih slobodnih radikala. U ovom slučaju dobivaju se i druge organske tvari: alkoholi, amini, ketoni, eteri, proteini itd. Ali to su potpuno odvojene teme u kemiji.
Primjeri
Ugljikovodici su ogromna raznolikost tvari, čak i uzimajući u obzir klasifikaciju. No ipak, vrijedi ukratko navesti nazive spojeva uključenih u ovu brojnu klasu.
- Ultimativni ugljikovodici su metan, etan, propan, butan, pentan, heksan, heptan, itd. Prvi i treći nazivi vjerojatno su poznati čak i onima koji nisu osobito prijateljski raspoloženi s kemijom. Takonazivaju se prilično uobičajene vrste plinova.
- Klasa alkena (olefina) uključuje eten (etilen), propen (propilen), buten, penten, heksen, itd.
- Alkini uključuju etin (acetilen), propin, butin, pentin, heksin, itd.
- Usput, dvostruke i trostruke obveznice možda nisu jednostruke. U ovom slučaju takve strukture pripadaju alkadienima i alkadiinima. Ali nemojte ići previše duboko.
- Što se tiče ugljikovodika čija je struktura zatvorena, oni imaju svoja imena: cikloalkani, cikloalkeni i cikloalkini.
- Imena prvih: ciklopropan, ciklobutan, ciklopentan, cikloheksan, itd.
- Druga klasa uključuje ciklopropen, ciklobuten, ciklopenten, cikloheksen, itd.
- Konačno, cikloalkini koji se ne pojavljuju u prirodi. Pokušavali su ih sintetizirati jako dugo i dugo, a to je bilo moguće tek početkom 20. stoljeća. Molekule cikloalkina sastoje se od najmanje 8 atoma ugljika. S manje, veza je jednostavno nestabilna zbog prevelikog napona.
- Postoje i areni (aromatski ugljikovodici), čiji je najjednostavniji i najčešći predstavnik benzen. Također u ovoj klasi su naftalen, furan, tiofen, indol, itd.
Svojstva
Kao što je gore spomenuto, ugljikovodici su ogromna količina najrazličitijih tvari. Stoga je pomalo čudno govoriti o njihovim zajedničkim svojstvima, jer ih jednostavno nema.
Jedina stvar koja se može smatrati istom značajkom za sve ugljikovodike je sastav. I također činjenica da na početku svakog retka,kako se broj ugljikovih atoma povećava, dolazi do prijelaza iz plinovitog i tekućeg oblika u čvrsti.
Postoji još jedna sličnost: svi ugljikovodici imaju dobru zapaljivost. U tom slučaju se oslobađa puno topline, stvaraju se ugljični dioksid i voda.
Prirodni izvori
Poput ostalih minerala, neki ugljikovodici se nalaze u obliku naslaga i rezervi u zemljinoj kori. Konkretno, oni čine većinu plina i nafte. To se jasno vidi tijekom obrade potonjeg: u procesu se oslobađa ogromna količina tvari, od kojih se većina odnosi upravo na ugljikovodike. Plin i uopće za 80-97% obično se sastoji od metana. Osim toga, metan nastaje razgradnjom organskog otpada i ostaje, pa njegova proizvodnja ne predstavlja ozbiljan problem.
Drugi izvori ugljikovodika - laboratoriji. One tvari koje se ne pojavljuju u prirodi mogu se sintetizirati iz drugih spojeva pomoću kemijskih reakcija.
Koristite
Ugljikovodici igraju veliku ulogu u modernom životu čovječanstva. Nafta i plin postali su vrlo vrijedni resursi jer služe kao nositelji goriva i energije. Ali to nisu jedini načini korištenja spojeva iz ove klase. Ugljikovodici su doslovno sve što okružuje ljude u svakodnevnom životu. Uz pomoć polimerizacije bilo je moguće dobiti nove materijale od kojih se izrađuju razne vrste plastike, tkanina itd. Kerozin, otapala, boje i lakovi, parafini, asf alt, katran, bitumen, a to ne računajući glavne proizvodiprerada nafte - benzin i dizel gorivo.
Značaj ovih tvari je ogroman. I nezasićeni i zasićeni ugljikovodici stotine su i tisuće stvari na koje je svaki čovjek navikao i ne može bez njih u najjednostavnijim situacijama. Izuzetno je teško odbiti njihovu upotrebu čak i s obzirom na to da će, kako predviđaju analitičari, rezerve nafte i plina ponestati. Čovječanstvo već aktivno traži alternativne izvore energije, ali nijedna od opcija još nije pokazala istu učinkovitost i svestranost kao ugljikovodici.
