hidrocarburi

Chimie

2022

Vă explicăm ce sunt hidrocarburile, caracteristicile lor și cum sunt clasificate. În plus, derivatele sale, aplicațiile și impactul asupra mediului.

Petrolul, gazele naturale și cărbunele sunt principalele surse de hidrocarburi.

Ce sunt hidrocarburile?

Hidrocarburile sunt diferite tipuri de compuși organic. Ele pot avea o complexitate mai mare sau mai mică, dar sunt întotdeauna alcătuite dintr-un schelet de atomi carbon (C) și hidrogen (H), precum și alte eventuale elemente.

Fiecare hidrocarbură își prezintă modelele structurale, deoarece configurația sa specifică îi determină proprietățile fizice și chimice, precum și numele substanţă despre ce e vorba. The Petrol, cel gaz natural iar cărbunele sunt principalele surse de hidrocarburi.

Majoritatea hidrocarburilor se află în interiorul Pământ, îngropat sub straturi și straturi de stâncă și eu de obicei. Sunt produsul descompunerii anaerobe, în condiții foarte specifice, a unor cantități mari de material organic, care în antichitate constituia corpul diferitilor creaturi vii.

Hidrocarburile sunt prezente și în corpul diferitelor ființe vii, sub forme specifice precum cauciucul pe care îl generează arborii de cauciuc sau un set de pigmenți numiți caroteni, pe care îl au unele plante. În plus, ele pot fi sintetizate într-un laborator, bazându-se pe materii prime adecvat.

Având în vedere potențialul lor chimic și energetic enorm, hidrocarburile sunt o parte indispensabilă a diverselor industrii, printre acestea, în obţinerea energie electrică.

Caracteristicile hidrocarburilor

Unele caracteristici ale hidrocarburilor sunt:

  • Ele sunt formate în principal din carbon și hidrogen și eventual aditivi ai altor elemente sau alte grupări radicale. În timp ce atomii lor de carbon alcătuiesc structura compusului, cei ai hidrogenului servesc în unele cazuri drept punte pentru a-i ține împreună într-o configurație (formă, structura, orientare) determinat.
  • Ele pot avea un cadru de molecule liniar sau ramificat, deschis sau închis. Depinde de ordinea și cantitatea de componente dacă este vorba despre o hidrocarbură sau alta.
  • Sunt foarte inflamabile și au o capacitate energetică enormă, ceea ce le face o materie primă ideală pentru transformarea industrială și pentru obținerea energiei.
  • Sunt în mare parte toxice și pot emana fumuri periculos pentru Sănătate.

Clasificarea hidrocarburilor

Fiecare hidrocarbură are o structură moleculară specifică.

De la descoperirea lor în secolul al XIX-lea, hidrocarburile au fost clasificate după două criterii posibile: tipul lor de structură și tipurile de legături dintre atomii lor. Conform primei clasificări, se disting două categorii:

  • Hidrocarburi aciclice sau cu lanț deschis. Sunt cei al căror lanț de molecule nu se închide pe sine. La rândul lor, ele pot fi împărțite în liniare (în formă de linie) sau ramificate (cu diverse ramuri). De exemplu:
  • Hidrocarburi ciclice sau cu lanț închis. Sunt cei al căror lanț de molecule se închide pe sine. La rândul lor, ele pot fi împărțite în monociclice (ciclu unic) și policiclice (cicluri multiple). De exemplu:

În schimb, respectând cea de-a doua clasificare, avem:

  • Hidrocarburi aromatice. Au un inel aromatic, adică o structură ciclică care se supune așa-numitei reguli Hückel, care afirmă că numărul de electroni delocalizați dintr-un compus aromatic respectă:

Unde:

De exemplu, benzenul (C6H6) are 6 electroni delocalizați (numiți electroni pi (𝛑)) în structura sa, ceea ce implică faptul că n trebuie să fie egal cu 1.

Aproape toate hidrocarburile aromatice sunt de obicei derivate din benzen (deși nu întotdeauna) și, prin urmare, structura hexagonală a benzenului face parte din mulți dintre acești compuși aromatici. Denumirea de „aromatic” provine de la faptul că acești compuși au fost obținuți inițial prin degradare substanțe chimice miros placut. Câteva exemple de compuși aromatici sunt:

  • Hidrocarburi alifatice. Le lipsește un inel aromat. Numele său provine din greacă aleifar, adică „grăsime”, întrucât au fost obținute din descompunerea uleiurilor și grăsimi. Ele sunt clasificate ca saturate (dotate cu legături atomice simple) și nesaturate (care au cel puțin o legătură multiplă, dublă sau triplă). Câteva exemple de hidrocarburi alifatice sunt:

Importanța hidrocarburilor

Hidrocarburile sunt substanțe extrem de versatile, deoarece servesc ca materii prime pentru a obţine produse foarte variate. În plus, au un mare potențial energetic, adică al lor combustie este ușor și intens, astfel încât să susțină energetic un set divers de industrii, variind de la materiale, solvenți, cel combustibili fosili, la generarea de energie electrică.

La acestea se adaugă faptul că formarea lor a durat milioane de ani de procese chimice lente în subteran, astfel încât ele constituie o resursă importantă, dar neregenerabile, care într-o zi va fi epuizat pentru totdeauna (sau cel puțin pentru o bună perioadă de timp). Utilizarea sa ar trebui să aibă loc în condiții de extremă responsabilitate.

Derivate și aplicații ale hidrocarburilor

Hidrocarburile sunt folosite pentru a face mai multe materiale plastice.

Hidrocarburile au un set imens de utilizări pentru ființă umană, dintre care se remarcă:

  • Generarea de energie electrică. Datorită capacității sale enorme de a combustie, hidrocarburile sunt folosite ca sursa de putere A genera electricitate. Aceasta se realizează în anumite tipuri de centrale electrice și furnizează energie atât caselor, cât și altor industrii și permite susținerea modului nostru de viață.
  • Generarea de combustibili. Capacitatea lor energetică le permite să producă diferite tipuri de combustibili (benzină, motorină, gaz natural lichefiat), pentru a alimenta diverse tipuri de vehicule sau pentru a alimenta diverse aparate de uz casnic, cum ar fi încălzitoare, sobe și încălzitoare care funcționează cu gaze precum butan sau propan.
  • Obținerea materiale plastice. Din manipularea hidrocarburilor se pot obține în laboratoare diferite tipuri de materiale plastice și versatile. Aceste materiale sunt atât de ieftine, eficiente și simplu de fabricat încât există o industrie uriașă în jurul lor.
  • Fabricarea solvenților și a altora produse. Multe hidrocarburi sunt componente esențiale ale solvenților și solvenților, produselor de curățare, îngrășămintelor sau bitumului.

Impactul hidrocarburilor asupra mediului

Utilizarea hidrocarburilor are costul ei, și primul impact el o ia mediu inconjurator. În general, este vorba de substante toxice, capabile să producă pagube ecologice mari în cazul în care sunt aruncate în natură, la fel ca în cazul scurgerilor de petrol sau a scurgerilor de ulei. Repararea acestor daune de mediu este adesea costisitoare și consumatoare de timp.

În plus, în funcție de hidrocarbură, eliberarea acesteia sau arderea ei emit gaze de efect de sera la atmosfera, adică gaze bogate în carbon precum metanul (CH4) sau dioxid de carbon (CO2).

Aceste gaze pot distruge strat de ozon planeta și, de asemenea, blochează scăparea energiei prin atmosferă, contribuind în mod dramatic la încălzire globală și a schimbarea climei. Arderea combustibililor fosili este, de fapt, unul dintre factorii principali ai acestei probleme globale.

!-- GDPR -->