¿Qué son los hidrocarburos?
Los hidrocarburos (tīng) son compuestos orgánicos compuestos por dos elementos: carbono e hidrógeno. Los hidrocarburos también se denominan hidrocarburos. Dado que otros tipos de compuestos orgánicos pueden considerarse derivados de hidrocarburos, los hidrocarburos son los cuerpos originales de los compuestos orgánicos.
Hidrocarburo
Hidrocarburo es una palabra inventada por los químicos que se compone de la consonante inicial de "carbono" y la final de "hidrógeno" para formar una palabra, utilizando las dos palabras. "carbono" e "hidrógeno". La estructura interna de cada carácter forma el glifo. Los hidrocarburos son el padre de todos los compuestos orgánicos y se puede decir que todos los compuestos orgánicos son simplemente el resultado de reemplazar ciertos átomos en los hidrocarburos con otros átomos.
Reacciona con cloro, vapor de bromo, oxígeno, etc. para formar derivados de hidrocarburos, y no reacciona con ácidos fuertes, bases fuertes ni oxidantes fuertes (como el permanganato potásico). Por ejemplo, el metano y el cloro reaccionan en condiciones de luz para producir derivados como cloruro de metilo, diclorometano, cloroformo y tetraclorometano (tetracloruro de carbono). En las moléculas de hidrocarburos, los átomos de carbono están conectados entre sí para formar una cadena de carbono o un esqueleto molecular de anillo de carbono. Un cierto número de átomos de hidrógeno están conectados a los átomos de carbono para mantener cada átomo de carbono cuatrivalente. Hay muchos tipos de hidrocarburos, con más de 2.000 hidrocarburos conocidos.
Según los diferentes métodos de conexión y enlaces entre los átomos de carbono de la molécula, la lista de clasificación de los hidrocarburos puede ser la siguiente:
Los hidrocarburos de cadena abierta también se denominan hidrocarburos alifáticos. Los hidrocarburos con una estructura de cadena abierta en su estructura química se denominan hidrocarburos de cadena abierta. Según su estructura y propiedades, se puede dividir en hidrocarburos saturados e hidrocarburos insaturados. Entre ellos, los hidrocarburos saturados también se denominan alcanos. Son hidrocarburos de cadena abierta en los que todos los carbonos de la molécula están conectados por cadenas simples (C-C) y los enlaces de valencia restantes están saturados con átomos de hidrógeno. . El alcano más simple es el metano, que está compuesto por 1 átomo de carbono y 4 átomos de hidrógeno, es decir, CH4 a medida que aumenta el número de átomos de carbono, son etano, propano, butano, etc., y la fórmula molecular es:
La fórmula molecular general de los alcanos es, donde "n" representa el número de átomos de carbono en la molécula. "2n+2" representa el número de átomos de hidrógeno.
En las moléculas de hidrocarburos de cadena abierta, los hidrocarburos con dobles o triples enlaces entre átomos de carbono se denominan hidrocarburos insaturados. Se dividen además en alquenos, alquinos y dienos. Los alquenos son hidrocarburos insaturados que contienen un doble enlace. Carecen de 2 átomos de hidrógeno respecto a los alcanos correspondientes, por lo que sus fórmulas generales son, como por ejemplo etileno y propileno.
Los alquinos son hidrocarburos insaturados que contienen triples enlaces. Tienen 4 átomos de hidrógeno menos que los alcanos correspondientes, por lo que su fórmula general es, por ejemplo, CH≡C—CH3 propino.
Las diolefinas son hidrocarburos insaturados que contienen 2 dobles enlaces. Las diolefinas tienen un doble enlace más que los alquenos, y es necesario eliminar un átomo de hidrógeno de cada uno de los dos átomos de carbono saturados adyacentes de los alquenos, por lo que los dienos tienen dos átomos de hidrógeno menos que los alquenos, como el 3-butadieno
,3-pentadieno.
Su fórmula general es. Esta fórmula general es la misma que la de los alquinos. Por tanto, los dienos y alquinos con el mismo número de átomos de carbono también son isómeros.
Todos los hidrocarburos son acuosos, es decir, todos los hidrocarburos son insolubles en agua.
En la naturaleza, los principales componentes del petróleo y del carbón son los hidrocarburos. Los hidrocarburos se dividen en hidrocarburos saturados e hidrocarburos insaturados. La mayoría de los hidrocarburos del petróleo son hidrocarburos saturados, mientras que los hidrocarburos insaturados, como el etileno y el acetileno, generalmente sólo pueden obtenerse durante el procesamiento del petróleo. Hay tres tipos de hidrocarburos en el petróleo: alcanos, cicloalcanos e hidrocarburos aromáticos. Entre ellos, los alcanos son hidrocarburos de cadena en los que los átomos de carbono están conectados por enlaces simples. Debido a que la cantidad de átomos de carbono e hidrógeno que forman los hidrocarburos es diferente, el petróleo contiene moléculas de hidrocarburos de diferentes tamaños. Los alcanos se nombran según la cantidad de átomos de carbono que contienen en la molécula. Aquellos con menos de 10 átomos de carbono están representados por A, B, C, D, Pen, Hex, Hept, Octano, Non y Decano en orden del 1 al 10. Aquellos con más de 11 átomos de carbono están representados por números a. expresar. Los alcanos del petróleo incluyen alcanos normales e isoparafinas. Los alcanos normales tienen un alto contenido en el petróleo a base de parafina; las isoparafinas tienen un alto contenido en el petróleo a base de asfalto. Los alcanos también se llaman hidrocarburos alcanos. A temperaturas y presiones normales, los alcanos de ~ están en estado gaseoso y existen en el gas natural; los alcanos de ~ son líquidos y son los componentes principales del petróleo; los alcanos anteriores son sólidos; En segundo lugar, los cicloalcanos, como su nombre indica, tienen una estructura cíclica. Los más comunes son anillos compuestos por 5 átomos de carbono o 6 átomos de carbono. El primero se llama ciclopentano y el segundo se llama ciclohexano. La fórmula molecular general de los cicloalcanos es. Los cicloalcanos también se llaman hidrocarburos nafténicos. Por último, los hidrocarburos aromáticos también reciben el nombre de hidrocarburos aromáticos. Generalmente consta de uno o más anillos de seis miembros (anillos de benceno) con estructuras especiales. Los hidrocarburos aromáticos más simples son el benceno, el tolueno y el xileno. Se obtienen del proceso de refinación del petróleo y de la producción unitaria de reformado del platino.
La fórmula molecular general de los hidrocarburos aromáticos es.
Petróleo de los fondos marinos
Los hidrocarburos y sus derivados también son muy utilizados en la vida diaria. Los hidrocarburos comunes incluyen metano (biogás), butano (líquido para encendedores), isooctano, parafina y gasolina de alta calidad. El número de isooctano es inversamente proporcional a la oscilación provocada por la gasolina cuando se quema en un motor de combustión interna. Preste atención al nombre del polietileno. Una vez polimerizado, el etileno genera un alcano de alto peso molecular (puede haber otros grupos al final). Muchos aceites esenciales de plantas están compuestos de alquenos. Por ejemplo, el ramio es el componente principal del aceite extruido de las cáscaras de naranjas y pomelos. El aceite extruido de los pinos contiene dos tipos de pinenos isoméricos y una pequeña cantidad de otros compuestos animales. Los hígados tienen la función de producir escualeno, que es un intermediario para el colesterol y algunas hormonas sexuales. El caucho natural es un compuesto olefínico que contiene múltiples dobles enlaces (distribuidos regularmente). En el β-caroteno hay un sistema de polieno conjugado con *** muy largo. Los enlaces simples y dobles en la cadena de carbono se alternan, por lo que puede absorber parte de las ondas de luz visibles y desarrollar color. El acetileno es nuestro hidrocarburo de triple enlace más familiar y simple. Puede producirse mediante la hidrólisis del carburo de calcio. Antes de que las luces eléctricas se hicieran populares, los puestos callejeros solían utilizar acetileno de combustión instantánea para la iluminación nocturna. Ahora su uso más importante es la soldadura.