Zu dieser Stoffgruppe gehören Öl und Methan, Erdgas. Ihre Vielf alt ist groß. Ich spreche natürlich von Kohlenwasserstoffen. Es ist gleichzeitig eine der am weitesten verbreiteten und von der Menschheit am meisten nachgefragten Substanzen. Was sind Sie? Es lohnt sich, sich daran zu erinnern, worum es in der 9. Klasse in Chemie ging.
Kohlenwasserstoffe
Diese Stoffklasse vereint eine Vielzahl von Verbindungen, von denen die meisten seit langem erfolgreich vom Menschen für eigene Zwecke genutzt werden. Das liegt daran, dass Kohlenstoff besonders mit Wasserstoff sehr leicht chemische Bindungen eingeht, weshalb es eine solche Vielf alt gibt. Ohne sie wäre das Leben, wie wir es kennen, unmöglich.
Kohlenwasserstoffe sind Substanzen, die aus zwei Elementen bestehen: Kohlenstoff und Wasserstoff. Ihre Moleküle können nicht nur linear, sondern auch verzweigt sein und auch geschlossene Kreisläufe bilden.
Klassifizierung
Kohlenstoff bildet vier Bindungen und Wasserstoff eine. Dies bedeutet jedoch nicht, dass ihr Verhältnis immer 1 zu 4 beträgt. Tatsache ist, dass zwischen Kohlenstoffatomen nicht nur Einfach-, sondern auch Doppel- und Dreifachbindungen bestehen können. Nach diesem Kriterium werden Klassen unterschiedenKohlenwasserstoffe. Im ersten Fall werden diese Substanzen als gesättigt (oder Alkane) und im zweiten als ungesättigt oder ungesättigt (Alkene und Alkine für zwei bzw. drei Bindungen) bezeichnet.
Eine andere Klassifikation beinh altet die Betrachtung des Moleküls. Dabei werden aliphatische Kohlenwasserstoffe unterschieden, deren Struktur linear und carbocyclisch in Form einer geschlossenen Kette ist. Letztere wiederum werden in alizyklisch und aromatisch unterteilt.
Außerdem unterliegen Kohlenwasserstoffe häufig einer Polymerisation - dem Vorgang, bei dem identische Moleküle aneinander gebunden werden. Das Ergebnis ist ein völlig neues Material, das der Basis nicht ähnelt. Ein Beispiel ist Polyethylen, das nur aus Ethylen hergestellt wird. Dies ist nur bei ungesättigten Kohlenwasserstoffen möglich.
Strukturen, die ebenfalls zur Klasse der ungesättigten gehören, können mit Hilfe ihrer freien Radikale auch andere Atome als Wasserstoff anfügen. In diesem Fall werden andere organische Substanzen erh alten: Alkohole, Amine, Ketone, Ether, Proteine usw. Aber das sind in der Chemie ganz andere Themen.
Beispiele
Kohlenwasserstoffe sind eine riesige Vielf alt von Stoffen, selbst wenn man die Klassifizierung berücksichtigt. Dennoch lohnt es sich, die Namen der Verbindungen, die in dieser zahlreichen Klasse enth alten sind, kurz aufzulisten.
- Ultimative Kohlenwasserstoffe sind Methan, Ethan, Propan, Butan, Pentan, Hexan, Heptan usw. Der erste und dritte Name ist wahrscheinlich auch demjenigen bekannt, der sich nicht besonders mit Chemie auskennt. Soganz übliche Arten von Gasen werden genannt.
- Die Klasse der Alkene (Olefine) umfasst Ethen (Ethylen), Propen (Propylen), Buten, Penten, Hexen usw.
- Alkine umfassen Ethin (Acetylen), Propin, Butin, Pentin, Hexin usw.
- Übrigens dürfen Doppel- und Dreifachbindungen nicht einfach sein. In diesem Fall gehören solche Strukturen zu Alkadienen und Alkadiinen. Aber gehen Sie nicht zu tief.
- Kohlenwasserstoffe, deren Struktur geschlossen ist, haben ihre eigenen Namen: Cycloalkane, Cycloalkene und Cycloalkine.
- Namen der ersten: Cyclopropan, Cyclobutan, Cyclopentan, Cyclohexan usw.
- Die zweite Klasse umfasst Cyclopropen, Cyclobuten, Cyclopenten, Cyclohexen usw.
- Endlich Cycloalkine, die in der Natur nicht vorkommen. Sie haben sehr lange und sehr lange versucht, sie zu synthetisieren, und dies war erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts möglich. Cycloalkinmoleküle bestehen aus mindestens 8 Kohlenstoffatomen. Bei weniger ist die Verbindung wegen zu hoher Spannung einfach instabil.
- Außerdem gibt es Arene (aromatische Kohlenwasserstoffe), deren einfachster und gebräuchlichster Vertreter Benzol ist. Zu dieser Klasse gehören auch Naphthalin, Furan, Thiophen, Indol usw.
Eigenschaften
Wie oben erwähnt, sind Kohlenwasserstoffe eine riesige Menge einer Vielzahl von Substanzen. Daher ist es etwas seltsam, über ihre gemeinsamen Eigenschaften zu sprechen, weil es einfach keine gibt.
Das Einzige, was für alle Kohlenwasserstoffe als gleich angesehen werden kann, ist die Zusammensetzung. Und auch die Tatsache, dass am Anfang jeder Reihemit zunehmender Anzahl von Kohlenstoffatomen findet ein Übergang von einer gasförmigen und flüssigen Form zu einem Feststoff statt.
Es gibt noch eine weitere Gemeinsamkeit: Alle Kohlenwasserstoffe sind gut entflammbar. Dabei wird viel Wärme frei, Kohlendioxid und Wasser entstehen.
Natürliche Quellen
Einige Kohlenwasserstoffe befinden sich wie andere Mineralien in Form von Lagerstätten und Reserven in der Erdkruste. Insbesondere machen sie den Großteil von Gas und Öl aus. Deutlich wird dies bei der Verarbeitung der letzteren: Dabei werden Unmengen an Stoffen freigesetzt, die meisten davon betreffen speziell Kohlenwasserstoffe. Gas und überhaupt für 80-97% besteht normalerweise aus Methan. Außerdem wird Methan durch die Zersetzung von organischen Abfällen und Resten produziert, sodass seine Produktion kein ernsthaftes Problem darstellt.
Andere Quellen von Kohlenwasserstoffen - Laboratorien. Stoffe, die in der Natur nicht vorkommen, können durch chemische Reaktionen aus anderen Verbindungen synthetisiert werden.
Verwenden
Kohlenwasserstoffe spielen eine große Rolle im modernen Leben der Menschheit. Öl und Gas sind zu sehr wertvollen Ressourcen geworden, da sie als Brennstoff und Energieträger dienen. Aber das sind nicht die einzigen Möglichkeiten, Verbindungen aus dieser Klasse zu verwenden. Kohlenwasserstoffe sind buchstäblich alles, was den Menschen im Alltag umgibt. Mit Hilfe der Polymerisation war es möglich, neue Materialien zu gewinnen, aus denen verschiedene Arten von Kunststoffen, Stoffen usw. hergestellt werden Kerosin, Lösungsmittel, Farben und Lacke, Paraffine, Asph alt, Teer, Bitumen, und das ist nicht das Wichtigste ProdukteÖlraffination - Benzin und Dieselkraftstoff.
Die Bedeutung dieser Substanzen ist enorm. Sowohl ungesättigte als auch gesättigte Kohlenwasserstoffe sind Hunderte und Tausende von Dingen, an die jeder Mensch gewöhnt ist und in den einfachsten Situationen nicht verzichten kann. Es ist äußerst schwierig, ihre Verwendung abzulehnen, selbst wenn man bedenkt, dass die Öl- und Gasreserven erschöpft sein werden, wie Analysten vorhersagen. Die Menschheit sucht bereits aktiv nach alternativen Energiequellen, aber keine der Optionen hat bisher die gleiche Effizienz und Vielseitigkeit gezeigt wie Kohlenwasserstoffe.
