Ce groupe de substances comprend le pétrole et le méthane, le gaz naturel. Leur diversité est grande. Je parle bien entendu des hydrocarbures. C'est à la fois l'une des substances les plus répandues et les plus demandées par l'humanité. Que sont-ils? Il vaut la peine de se rappeler ce qu'était la chimie en 9e année.
Hydrocarbures
Cette classe de substances combine une variété de composés, dont la plupart ont été utilisés avec succès par les humains à leurs propres fins pendant longtemps. Cela est dû au fait que le carbone forme très facilement des liaisons chimiques, notamment avec l'hydrogène, d'où une telle variété. Sans elle, la vie telle que nous la connaissons serait impossible.
Les hydrocarbures sont des substances constituées de deux éléments: le carbone et l'hydrogène. Leurs molécules peuvent être non seulement linéaires, mais aussi ramifiées, et former également des cycles fermés.
Classification
Le carbone forme quatre liaisons et l'hydrogène en forme une. Mais cela ne signifie pas que leur rapport est toujours de 1 à 4. Le fait est qu'entre les atomes de carbone, il peut y avoir non seulement des liaisons simples, mais aussi des liaisons doubles et triples. Selon ce critère, les classes sont distinguéeshydrocarbures. Dans le premier cas, ces substances sont appelées saturées (ou alcanes), et dans le second - insaturées ou insaturées (alcènes et alcynes pour deux et trois liaisons, respectivement).
Une autre classification implique la prise en compte de la molécule. Dans ce cas, on distingue les hydrocarbures aliphatiques, dont la structure est linéaire, et carbocyclique, sous la forme d'une chaîne fermée. Ces derniers, à leur tour, sont divisés en alicycliques et aromatiques.
En plus de cela, les hydrocarbures subissent souvent une polymérisation - le processus d'attachement de molécules identiques les unes aux autres. Le résultat est un matériau complètement nouveau, pas similaire à la base. Un exemple est le polyéthylène, qui est fabriqué uniquement à partir d'éthylène. Cela n'est possible que lorsqu'il s'agit d'hydrocarbures insaturés.
Les structures, qui appartiennent également à la classe des structures insaturées, peuvent également ajouter de nouveaux atomes autres que l'hydrogène à l'aide de leurs radicaux libres. Dans ce cas, d'autres substances organiques sont obtenues: alcools, amines, cétones, éthers, protéines, etc. Mais ce sont des sujets complètement distincts en chimie.
Exemples
Les hydrocarbures sont une grande variété de substances, même en tenant compte de la classification. Mais encore, il vaut la peine d'énumérer brièvement les noms des composés inclus dans cette classe nombreuse.
- Les hydrocarbures ultimes sont le méthane, l'éthane, le propane, le butane, le pentane, l'hexane, l'heptane, etc. Les premier et troisième noms sont probablement familiers même à ceux qui ne sont pas particulièrement amicaux avec la chimie. Alorsdes types de gaz assez courants sont appelés.
- La classe des alcènes (oléfines) comprend l'éthène (éthylène), le propène (propylène), le butène, le pentène, l'hexène, etc.
- Les alcynes comprennent l'éthyne (acétylène), le propyne, le butyne, le pentyne, l'hexine, etc.
- Au fait, les liaisons doubles et triples peuvent ne pas être simples. Dans ce cas, de telles structures appartiennent aux alcadiènes et alcadiines. Mais n'allez pas trop loin.
- Quant aux hydrocarbures, dont la structure est fermée, ils ont leur propre nom: cycloalcanes, cycloalcènes et cycloalcynes.
- Noms des premiers: cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, etc.
- La deuxième classe comprend le cyclopropène, le cyclobutène, le cyclopentène, le cyclohexène, etc.
- Enfin, des cycloalcynes qui n'existent pas dans la nature. Ils ont essayé de les synthétiser pendant très longtemps et pendant longtemps, et cela n'a été possible qu'au début du XXe siècle. Les molécules de cycloalcyne sont constituées d'au moins 8 atomes de carbone. Avec moins, la connexion est tout simplement instable en raison d'une tension trop élevée.
- Il existe aussi des arènes (hydrocarbures aromatiques), dont le représentant le plus simple et le plus courant est le benzène. Sont également dans cette classe le naphtalène, le furane, le thiophène, l'indole, etc.
Propriétés
Comme mentionné ci-dessus, les hydrocarbures sont une énorme quantité d'une grande variété de substances. Par conséquent, il est quelque peu étrange de parler de leurs propriétés communes, car il n'y en a tout simplement pas.
La seule chose qui peut être considérée comme la même caractéristique pour tous les hydrocarbures est la composition. Et aussi le fait qu'au début de chaque rangée,à mesure que le nombre d'atomes de carbone augmente, il y a une transition d'une forme gazeuse et liquide à une forme solide.
Il y a une autre similitude: tous les hydrocarbures ont une bonne inflammabilité. Dans ce cas, beaucoup de chaleur est dégagée, du dioxyde de carbone et de l'eau se forment.
Sources naturelles
Comme d'autres minéraux, certains hydrocarbures se trouvent sous forme de gisements et de réserves dans la croûte terrestre. En particulier, ils constituent la majorité du gaz et du pétrole. Cela se voit clairement lors du traitement de ces derniers: une quantité énorme de substances est libérée dans le processus, dont la plupart concernent spécifiquement les hydrocarbures. Le gaz et pas du tout pour 80-97% se compose généralement de méthane. De plus, le méthane est produit par la décomposition des déchets organiques et reste, sa production n'est donc pas un problème sérieux.
Autres sources d'hydrocarbures - laboratoires. Ces substances qui n'existent pas dans la nature peuvent être synthétisées à partir d'autres composés à l'aide de réactions chimiques.
Utiliser
Les hydrocarbures jouent un rôle énorme dans la vie moderne de l'humanité. Le pétrole et le gaz sont devenus des ressources très précieuses car ils servent de vecteurs de carburant et d'énergie. Mais ce ne sont pas les seules manières d'utiliser les composés de cette classe. Les hydrocarbures sont littéralement tout ce qui entoure les gens dans la vie quotidienne. À l'aide de la polymérisation, il a été possible d'obtenir de nouveaux matériaux à partir desquels sont fabriqués divers types de plastiques, tissus, etc.. Kérosène, solvants, peintures et vernis, paraffines, asph alte, goudron, bitume, sans compter les principaux des produitsraffinage du pétrole - essence et carburant diesel.
L'importance de ces substances est énorme. Les hydrocarbures insaturés et saturés sont des centaines et des milliers de choses auxquelles chaque personne est habituée et ne peut pas s'en passer dans les situations les plus simples. Il est extrêmement difficile de refuser leur utilisation même en tenant compte du fait que les réserves de pétrole et de gaz vont s'épuiser, comme le prédisent les analystes. L'humanité recherche déjà activement des sources d'énergie alternatives, mais aucune de ces options n'a encore montré la même efficacité et la même polyvalence que les hydrocarbures.
