Що таке вуглеводні?

Вуглеводні - це група органічних сполук, що мають лише атоми вуглецю та водню, С_хH_р.

Вони є найважливішими сполуками, що вивчаються в органічній хімії та використовуються в повсякденному житті. Вони, як правило, отримуються з нафти і, отже, присутні в його похідних, таких як бензин, гас, дизельне масло, LPG (скраплений нафтовий газ), природний газ, парафін, вазелін, різні полімери, такі як пластмаси та каучуки, серед інші. Щоб дати вам уявлення, вони відповідають 48% бразильської енергетичної матриці.

Вони є неполярними сполуками, молекули яких виявляють слабку взаємодію індукованого дипольного типу. З цієї причини вони розчиняються в інших неполярних речовинах, але практично не розчиняються у воді, яка є полярною. Вуглеводні, що містять від 1 до 5 вуглеводнів, є газоподібними, наприклад, газ метан (CH₄). Ті, що мають від 5 до 17 атомів вуглецю, є рідинами, такими як одна з основних складових частин бензину, ізоктан (C₈H₁₉). Ті, у кого більше 17 атомів вуглецю, є твердими, як С₃₆H_74, який є одним із компонентів парафіну.

Бензин - це фракція нафти, що складається з суміші вуглеводнів

Вуглеводні менш щільні, ніж вода, і більшість з них погано реагують.

Оскільки вуглець є чотиривалентним (він може утворювати чотири зв’язки), він по-різному зв’язується з іншими атомами вуглецю та з воднями через одинарні, подвійні та потрійні зв’язки. Виходячи з цього, вуглеводні можна розділити на різні групи, а саме:

* Алкани: Коли між вуглецями є лише одинарні зв’язки. Їх ще називають парафінами (від лат олеум, що є "нафтою", і affinis, що означає «спорідненість», оскільки вони є маслянистими сполуками).

Свічки в основному складаються із суміші алканів

Його загальна формула задана C_немаєH_{2n + 2} (де n = будь-яке ціле число):

Приклади:

СН₄: n = 1;
H₃Ç? СН₃: Ç₂H₆: n = 2;
H₃Ç? СН₂ ? СН₂ ? СН₃: Ç₄H₁₀: n = 4.

* Алкени: Коли між вуглецями існує подвійний зв’язок. Їх ще називають олефінами (від лат parum, що є "маленьким", і affinis, що означає «спорідненість», тобто «малу спорідненість», оскільки вони є малоактивними сполуками). Його загальна формула задана C_немаєH_2н:

Приклади:

H₂Ç? СН₂: Ç₂H₄;
H₂Ç? СН? СН₃: Ç₃H₆;
H₃Ç? СН? СН? СН₃: Ç₄H₈.

* Алкіни: Коли між вуглецями існує потрійний зв’язок. Його загальна формула задана C_немаєH_2n-2:

Приклади:

HC ≡ CH: C₂H₂;
HC ≡C? СН₃: Ç₃H₄;
H₃Ç? C ≡ C? СН₃: Ç₄H₆.

* Алкадієни: Коли між вуглецями є два подвійні зв’язки. Загальна формула - C_немаєH_2n-2:

Приклади:

H₂Ç? HC? СН? СН₂: Ç₄H₆;
H₃Ç? H₂Ç? СН? Ç? СН₂: Ç₅H₈.

* Циклічні вуглеводні: Коли його структура представляє замкнутий ланцюг.

Приклади:

Приклади циклічних вуглеводнів

* Ароматичні речовини: Коли вони мають принаймні одне ароматичне ядро ​​або бензольне кільце, як показано нижче.

Структурна формула бензолу та спрощена структурна формула

Щоб дізнатись більше про кожну з цих підгруп вуглеводнів та про те, як ця органічна функція є номенклатурою, див. Тексти, перелічені нижче.

Дженніфер Фогача
Закінчив хімію

Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-sao-hidrocarbonetos.htm