Hidrocarburi, numite și carburi de hidrogen, sunt compuși organici a căror compoziție are numai atomi de carbon (C) și din hidrogen (H), având astfel formula generală CXHy.
O hidrocarbură constă dintr-o structură de carbon la care se leagă atomii de hidrogen legătură covalentă.
Este cel mai important compus din chimia organică.
Toate tipurile de hidrocarburi se oxidează ușor, eliberând astfel căldură. Majoritatea nu sunt solubile în apă.
Hidrocarburile naturale sunt compuși chimici formați în interiorul Pământului (la mai mult de 150 km de adâncime) la presiune ridicată și atinge zonele de presiune mai mică prin procese geologice.
Unde se găsesc hidrocarburi?
Sursa principală de hidrocarburi este petrolul. Din această cauză, hidrocarbura este prezentă în mai mulți derivați, cum ar fi kerosen, parafină, gaz natural, Benzină, Vaselină, motorina, GPL (Gaz petrolier lichefiat), polimeri (cum ar fi plasticul și cauciucul), printre altele.
Acest compus organic constituie 48% din matricea energetică a Braziliei.
Lanțul de carbon care face parte din compoziția unei hidrocarburi este tetravalent, adică poate face patru conexiuni.
Carbonul se poate lega cu alți atomi de carbon și cu hidrogenii legături simple, duble sau tripluri.
Clasificarea hidrocarburilor
Clasificarea hidrocarburilor se bazează pe trei specificități: a formă a lanțului principal de carbon, Conexiuni a lanțurilor de carbon, prezența radicalilor alchil în lanțul de carbon și prezența heteroatomilor împărțind lanțul de carbon.
știu mai multe despre hidrogen.
Forma principală a lanțului de carbon
În ceea ce privește forma lanțului principal de carbon, clasificarea hidrocarburilor este împărțită în alifatic și ciclic.
Verificați în ce constă fiecare dintre aceste forme de lanț de carbon.
hidrocarburi alifatice
Hidrocarburile alifatice sunt formate din lanțuri de carbon deschis sau aciclic. În aceste lanțuri, carbonii sunt terminale.
Exemple:
alcan
Hidrocarburi alcanice, numite și parafine sau parafinic, sunt compuși uleioși în care există numai legături simple între carboni.
Formula generală pentru un alcan este CNuH2Nu + 2 (n = orice număr întreg).
alchena
Numit si olefin, alchena sau etilen hidrocarbură, alchena este un compus slab reactiv în care există o legătură dublă între carboni.
Formula generală pentru o alchenă este CNuH2Nu.
alchină
Numit si metilacetilena, alchina este o hidrocarbură în care legăturile existente între carboni sunt triple.
Formula generală pentru un alchin este CNuH2Nu-2.
alcadienă
Numite și diene sau diolefine, alcadienele sunt hidrocarburi în care legăturile dintre carboni sunt duble.
Formula generală pentru o alcadienă este CNuH2Nu-2.
Hidrocarburi ciclice
Hidrocarburile ciclice sunt formate din lanțuri de carbon închise sau ciclice. Aceste lanțuri nu au carboni terminali.
Exemple:
Cyclan
Numit si cicloalcan, cicloparafină sau hidrocarbură naftenică, ciclanul este o hidrocarbură saturată, compusă din legături simple.
Are un lanț de carbon închis și formula sa generală este CNuH2Nu.
Ciclonic
Numit si cicloalcene, ciclenele sunt hidrocarburi nesaturate, compuse din duble legături.
Un ciclen are un lanț de carbon închis și formula sa generală este CNuH2Nu−2.
ciclist
Numit si cicloalchină sau cicloalchină, ciclina este o hidrocarbură ciclică și nesaturată.
Este format dintr-un lanț de carbon închis, cu legături triple și formula sa generală este CNuH2Nu-4.
Aromatic
sau
Numit si arene, hidrocarburile aromatice sunt compuși nesaturați formați prin duble legături.
Un aromat are un lanț de carbon închis sau ciclic și formula sa generală este C6H6.
Tipul de legătură a lanțurilor de carbon
În funcție de tipul de legătură a lanțurilor de carbon, hidrocarburile pot fi clasificate în saturat sau nesaturat.
Vedeți mai jos în ce constă fiecare dintre aceste clasificări.
Hidrocarburi saturate
Hidrocarburile saturate sunt formate din legături simple.
Exemple: alcani, ciclani.
hidrocarburi nesaturate
Hidrocarburile nesaturate sunt formate din legături duble sau tripluri.
Exemple: alchene, alchine, alcadiene.
Prezența radicalilor alchil
În ceea ce privește prezența radicalilor alchil, hidrocarburile pot avea un lanț de carbon normal sau ramificat.
lanț normal de carbon
O hidrocarbură cu lanț de carbon normal nu are radicali alchil.
Exemplu: pentan
lanț de carbon ramificat
Când o hidrocarbură are un lanț de carbon ramificat, înseamnă că lanțul său principal de carbon are radicali alchil.
Exemplu: metilpropan
Prezența heteroatomilor care împart lanțul de carbon
Lanțul secvențial de carbon poate fi divizat sau nu în funcție de prezența heteroatomilor.
Lanț de carbon omogen
Atunci când o hidrocarbură are un lanț principal de carbon omogen, înseamnă că acest lanț nu este divizat de heteroatomi.
Lanț de carbon heterogen
Dacă o hidrocarbură are un lanț principal de carbon eterogen, acest lanț avea al său lanț de carbon divizat de un heteroatom.
Nomenclatura hidrocarburilor
Nomenclatura hidrocarburilor este definită printr-o combinație de trei părți:
Prefixul identifică cantitatea de carboni, intermediarul identifică tipul de legătură, iar sufixul indică funcția de care aparține compusul (în acest caz, clasa de hidrocarburi).
Vedeți mai jos lista prefixelor și intermediarilor care sunt combinați pentru a desemna hidrocarburi.
Lista de prefixuri
| Numărul de carboni | Prefix |
|---|---|
| 1 | Întâlnit- |
| 2 | Et- |
| 3 | Recuzită- |
| 4 | Dar- |
| 5 | pent- |
| 6 | Hex- |
| 7 | Hept- |
| 8 | Octombrie |
| 9 | Non- |
| 10 | Dec- |
Lista intermediarilor
| Tipul conexiunii | Intermediar |
|---|---|
| Doar apeluri simple | -un- |
| Pereche | -en- |
| triplu | -în- |
| doua perechi | -dien- |
Uită-te la câteva exemple de denumire a hidrocarburilor.
Exemple:
CH3 - CH2 - CH2 - CH3
În forma structurală de mai sus, putem vedea un compus cu 4 carbonuri care are doar legături simple (indicate prin simbolul „-”).
- Prefix pentru 4 atomi de carbon = but-
- Intermediar pentru legare simplă = -an-
- Sufixul unei hidrocarburi = -o
Vedeți că unirea dintre prefix + intermediar + sufix dă naștere numelui BUTAN.
CH2 = CH2
Forma structurală de mai sus are 2 atomi de carbon și 1 legătură dublă (indicată prin simbolul „=”).
- Prefix pentru 2 atomi de carbon = et-
- Intermediar pentru duble obligațiuni = -en-
- Sufixul unei hidrocarburi = -o
Vedeți că unirea dintre prefix + intermediar + sufix dă naștere numelui ETENA.
CH2 = CH - CH2 - CH3
CH3 - CH = CH2 - CH3
Rețineți că ambele forme structurale de mai sus au 4 atomi de carbon și 1 dublă legătură (indicată prin simbolul „=”).
Astfel, avem:
- Prefix pentru 4 atomi de carbon = but-
- Intermediar pentru duble obligațiuni = -en-
- Sufixul unei hidrocarburi = -o
Vedeți că unirea dintre prefix + intermediar + sufix ar da naștere numelui BUTENE pentru cele două forme structurale.
Cu toate acestea, rețineți că formele structurale nu sunt identice, deci nomenclaturile nu pot fi nici ele.
Diferența dintre cele două forme structurale constă în localizarea legăturii duble.
În acest caz, trebuie să numerotăm carbonii din lanț de la capătul cel mai apropiat de dublu. Prin urmare, în cazurile în cauză, trebuie să numărăm de la stânga la dreapta.
În CH2 = CH - CH2 - CH3:
- CH2 va fi 1
- CH va fi 2
- CH2 va fi cel 3
- CH3 va fi cea 4
Rețineți că dublă legătură este între carbon 1 este carbon 2.
Trebuie să folosim cel mai mic număr (1) pentru a găsi dubla legătură: BUTENE -1
În CH3 - CH = CH2 - CH3:
- CH3 va fi 1
- CH va fi 2
- CH2 va fi cel 3
- CH3 va fi cea 4
Rețineți că dubla legătură este între carbon 2 este carbon 3.
Trebuie să folosim cel mai mic număr (2) pentru a găsi dubla legătură: BUTENE -2
Conform IUPAC (Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată - Uniunea internațională de chimie pură și aplicată), locația trebuie indicată puțin înainte de fiind localizată (în cazul formalelor structurale de mai sus, dubla legătură, reprezentată de intermediar „-En-”).
Cu aceasta, avem o a doua modalitate, care este apropo cea mai corectă, de a scrie nomenclatura formelor structurale disponibile.
CH2 = CH - CH2 - CH3: BUTENE -1 sau BUT-1-ENO (formă mai corectă)
CH3 - CH = CH2 - CH3: BUTENE -2 sau BUT-2-ENE (formă mai corectă)
Află mai multe despre IUPAC și nomenclatură.
