Вуглеводні - це Граничні вуглеводні. Класи вуглеводнів

До цієї групи речовин належать нафту і метан, природний газ. Їх різноманітність велике. Мова, звичайно, про вуглеводні. Це одночасно одні з найпоширеніших і найбільш затребуваних людством речовин. Що ж вони собою являють? Варто згадати, про що в 9 класі розповідала хімія.

Вуглеводні

Цей клас речовин об`єднує найрізноманітніші сполуки, більшість з яких давно і успішно використовуються для своїх цілей людиною. Це пояснюється тим, що вуглець дуже легко утворює хімічні зв`язки, особливо з воднем, тому і спостерігається така різноманітність. Без цього було б неможливе життя в тому вигляді, в якому ми її знаємо.

Вуглеводні - це речовини, що складаються з двох елементів: вуглецю і водню. Їх молекули можуть бути не тільки лінійними, але й розгалуженими, а також утворювати замкнуті цикли.

Класифікація

Вуглець утворює чотирьох зв`язку, а водень - одну. Але це не означає, що їх співвідношення завжди дорівнює 1 до 4. Справа в тому, що між атомами вуглецю можуть бути не тільки одинарні, але і подвійні, а також потрійні зв`язки. За цим критерієм розрізняють класи вуглеводнів. У першому випадку ці речовини називаються граничними (або алканами), а в другому - ненасиченими або неграничними (алкенами і АЛКИНОВ для двох і трьох зв`язків відповідно).

Ще одна класифікація передбачає розгляд молекули. У цьому випадку розрізняють аліфатичні вуглеводні, структура яких лінійна, і карбоциклические, у вигляді замкнутої ланцюга. Останні в свою чергу діляться на алициклические і ароматичні.

Крім цього, вуглеводні часто піддаються полімеризації - процесу приєднання однакових молекул одна до іншої. У результаті виходить абсолютно новий матеріал, не схожий на базовий. Прикладом може служити поліетилен, получающийся з просто етилену. Це можливо тільки коли йдеться про ненасичених вуглеводнях.

Структури, які також належать до класу ненасичених, можуть за допомогою своїх вільних радикалів приєднувати і нові атоми, відмінні від водню. У цьому випадку виходять інші органічні речовини: спирти, аміни, кетони, ефіри, білки і т. д. Але це вже зовсім окремі теми в хімії.

Приклади

Вуглеводні - це величезна різноманітність речовин навіть з урахуванням класифікації. Але все ж варто коротко перерахувати найменування сполук, що входять в цей численний клас.

1. Граничні вуглеводні - це метан, етан, пропан, бутан, пентан, гексан, гептан і т. Д. Перше і третє назви напевно знайомі навіть тим, хто не особливо дружить із хімією. Так називаються досить поширені види газів.
2. В клас алкенів (олефінів) входять етен (етилен), пропен (пропілен), бутен, Пента, гексен і т. Д.
3. До АЛКИНОВ відносяться Етін (ацетилен), пропін, бутин, пентін, гексін і т. Д.
4. До речі, подвійні і потрійні зв`язки можуть бути не поодинокими. У такому випадку такі структури відносяться до алкадиенами і алкадіінам. Але занадто вже заглиблюватися не варто.
5. Що стосується вуглеводнів, структура яких замкнута, для них є свої назви: Циклоалкани, циклоалкени і ціклоалкіни.
6. Назви перше: циклопропан, циклобутану, циклопентан, циклогексан і т. Д.
7. У другий клас входять циклопропіл, циклобутил, циклопентил, циклогексен і т. Д.
8. Нарешті ціклоалкіни, що не зустрічаються в природі. Синтезувати їх намагалися дуже давно і довго, і це вдалося лише на початку XX століття. Молекули ціклоалкінов складаються не менше ніж з 8 атомів вуглецю. При меншій кількості з`єднання просто нестабільно через занадто великої напруги.
9. Є ще арени (ароматичні вуглеводні), найпростішим і поширеним представником яких є бензол. Також до цього класу відносяться нафталін, фуран, тіофен, індол тощо. Д.

Властивості

Як вже було згадано вище, вуглеводні - це величезна кількість самих різних речовин. Тому говорити про їх загальні властивості дещо дивно, адже таких просто немає.

Однаковою рисою у всіх вуглеводнів може вважатися хіба що склад. А також той факт, що на початку кожного ряду, у міру збільшення кількості атомів вуглецю, відбувається перехід від газоподібної і рідкої форми до твердої.

Є і ще одна схожість: всі вуглеводні володіють хорошою горючістю. При цьому виділяється багато тепла, утворюються вуглекислий газ і вода.

Природні джерела

Як і інші корисні копалини, деякі вуглеводні розташовуються у вигляді покладів і запасів у земній корі. Зокрема, вони складають більшу частину газу і нафти. Це добре видно при переробці останньої: в процесі виділяється величезна кількість речовин, велика частина з яких відноситься саме до вуглеводнів. Газ і зовсім на 80-97% зазвичай складається з метану. Крім того, метан утворюється при розкладанні органічних відходів і останків, так що його отримання не становить серйозної проблеми.

Інші джерела вуглеводнів - лабораторії. Ті речовини, які не зустрічаються в природі, можуть бути синтезовані з інших з`єднань за допомогою хімічних реакцій.

Використання

Вуглеводні відіграють величезну роль у сучасному житті людства. Нафта і газ стали дуже цінними ресурсами, адже вони служать в якості палива та енергоносіїв. Але це не єдині способи застосування з`єднань з даного класу. Вуглеводні - це буквально все, що оточує людей у побуті. За допомогою полімеризації вдалося отримати нові матеріали, з яких виготовляються різні види пластмас, тканин і т. д. Гас, розчинники, лакофарбові вироби, парафіни, асфальт, гудрон, бітум, і це не рахуючи основних продуктів нафтопереробки - бензину і дизельного палива.

Значення цих речовин величезне. Як неграничні, так і граничні вуглеводні - це сотні і тисячі речей, до яких кожна людина звик і не може без них обходитися в найпростіших ситуаціях. Відмовитися від їх використання вкрай складно навіть з урахуванням того, що запаси нафти і газу вичерпаються, як передрікають аналітики. Вже зараз людство веде активний пошук альтернативних джерел енергії, але жоден з варіантів поки не показав такий же ефективності та універсальності, як вуглеводні.