kohlenwasserstoffe

Chemie

2022

Wir erklären, was Kohlenwasserstoffe sind, ihre Eigenschaften und wie sie klassifiziert werden. Darüber hinaus seine Derivate, Anwendungen und Umweltauswirkungen.

Öl, Erdgas und Kohle sind die Hauptquellen für Kohlenwasserstoffe.

Was sind Kohlenwasserstoffe?

Kohlenwasserstoffe sind verschiedene Arten von Verbindungen organisch. Sie können mehr oder weniger komplex sein, bestehen aber immer aus einem Skelett von Atome Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H) sowie andere eventuelle Elemente.

Jeder Kohlenwasserstoff präsentiert seine Strukturmuster, da seine spezifische Konfiguration seine physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie den Namen des Kohlenwasserstoffs bestimmt Substanz worum geht es. Der Petroleum, das Erdgas und Kohle sind die Hauptquellen für Kohlenwasserstoffe.

Die meisten Kohlenwasserstoffe befinden sich im Inneren des Erde, begraben unter Schichten und Schichten von Gestein und ich für gewöhnlich. Sie sind das Produkt der anaeroben Zersetzung großer Mengen an unter ganz bestimmten Bedingungen organisches Material, die in der Antike den Körper verschiedener lebende Kreaturen.

Kohlenwasserstoffe sind auch im Körper verschiedener Lebewesen vorhanden, in bestimmten Formen wie dem Kautschuk, den Kautschukbäume erzeugen, oder einer Reihe von Pigmenten, die Carotine genannt werden, die einige Pflanzen enthalten. Darüber hinaus können sie in einem Labor synthetisiert werden, wobei man sich auf die Rohmaterial angemessene.

Aufgrund ihres enormen chemischen und energetischen Potenzials sind Kohlenwasserstoffe unverzichtbarer Bestandteil verschiedener Branchen, unter ihnen, bei der Erlangung elektrische Energie.

Eigenschaften von Kohlenwasserstoffen

Einige Eigenschaften von Kohlenwasserstoffen sind:

  • Sie bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff und eventuellen Zusätzen anderer Elemente oder anderer Radikalgruppen. Während ihre Kohlenstoffatome die Struktur der Verbindung bilden, dienen die des Wasserstoffs in manchen Fällen als Brücke, um sie in einer Konfiguration (Form, Struktur, Orientierung) bestimmt.
  • Sie können einen Rahmen von haben Moleküle linear oder verzweigt, offen oder geschlossen. Es hängt von seiner Anordnung und Menge der Komponenten ab, ob es sich um den einen oder anderen Kohlenwasserstoff handelt.
  • Sie sind leicht entzündlich und haben eine enorme Energiekapazität, was sie zu einem idealen Rohstoff für die industrielle Umwandlung und zur Energiegewinnung macht.
  • Sie sind meist giftig und können freigesetzt werden Dämpfe gefährlich für Die Gesundheit.

Klassifizierung von Kohlenwasserstoffen

Jeder Kohlenwasserstoff hat eine spezifische Molekülstruktur.

Kohlenwasserstoffe werden seit ihrer Entdeckung im 19. Jahrhundert nach zwei möglichen Kriterien klassifiziert: ihrer Strukturart und der Art der Bindungen zwischen ihren Atomen. Nach der ersten Klassifikation werden zwei Kategorien unterschieden:

  • Azyklische oder offenkettige Kohlenwasserstoffe. Sie sind diejenigen, deren Molekülkette nicht in sich schließt. Sie können wiederum in linear (linienförmig) oder verzweigt (mit verschiedenen Zweigen) unterteilt werden. Beispielsweise:
  • Cyclische oder geschlossenkettige Kohlenwasserstoffe. Sie sind diejenigen, deren Molekülkette in sich schließt. Sie lassen sich wiederum in monozyklisch (einzelner Zyklus) und polyzyklisch (mehrere Zyklen) unterteilen. Beispielsweise:

Gemäß der zweiten Klassifikation haben wir stattdessen:

  • Aromatische Kohlenwasserstoffe. Sie haben einen aromatischen Ring, d. h. eine cyclische Struktur, die der sogenannten Hückel-Regel gehorcht, die besagt, dass die Anzahl der delokalisierten Elektronen in einer aromatischen Verbindung entspricht:

Wo:

    • n. Stellt a . dar ganze Zahl.
    • Nö. Stellt die Anzahl der dar Elektronen in der aromatischen Verbindung delokalisiert.

Zum Beispiel hat Benzol (C6H6) 6 delokalisierte Elektronen (genannt pi (𝛑) Elektronen) in seiner Struktur, was impliziert, dass n muss gleich 1 sein.

Fast alle aromatischen Kohlenwasserstoffe leiten sich normalerweise von Benzol ab (wenn auch nicht immer) und daher ist die hexagonale Struktur von Benzol Teil vieler dieser aromatischen Verbindungen. Der Name "aromatisch" kommt daher, dass diese Verbindungen zunächst durch Abbau gewonnen wurden Chemikalien angenehmer Geruch. Einige Beispiele für aromatische Verbindungen sind:

  • Aliphatische Kohlenwasserstoffe. Ihnen fehlt ein aromatischer Ring. Sein Name kommt aus dem Griechischen aleiphar, also "Fett", da sie aus der Zersetzung von Ölen gewonnen wurden und Fette. Sie werden in gesättigt (mit atomaren Einzelbindungen ausgestattet) und ungesättigt (mit mindestens einer Mehrfach-, Doppel- oder Dreifachbindung) eingeteilt. Einige Beispiele für aliphatische Kohlenwasserstoffe sind:

Bedeutung von Kohlenwasserstoffen

Kohlenwasserstoffe sind äußerst vielseitige Stoffe, da sie als Rohmaterial um sehr unterschiedliche Produkte zu erhalten. Darüber hinaus haben sie ein großes Energiepotential, d.h. ihre Verbrennung ist leicht und intensiv, so dass sie energetisch ein vielfältiges Set von Branchen, angefangen bei Materialien, Lösungsmittel, das fossile Brennstoffe, zur Erzeugung elektrischer Energie.

Hinzu kommt, dass ihre Entstehung Jahrmillionen langwierige chemische Prozesse im Untergrund erforderte, sodass sie eine wichtige Ressource darstellen, aber nicht erneuerbar, die eines Tages für immer (oder zumindest für eine ganze Weile) erschöpft sein wird. Seine Verwendung sollte unter Bedingungen äußerster Verantwortung erfolgen.

Derivate und Anwendungen von Kohlenwasserstoffen

Kohlenwasserstoffe werden zur Herstellung mehrerer Kunststoffmaterialien verwendet.

Kohlenwasserstoffe haben eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten für die menschliches Wesen, unter denen hervorstechen:

  • Stromerzeugung. Dank seiner enormen Kapazität, Verbrennung, Kohlenwasserstoffe werden als Energiequelle Generieren Elektrizität. Dies wird in bestimmten Kraftwerkstypen durchgeführt und versorgt sowohl Haushalte als auch andere Industrien mit Energie und ermöglicht die Unterstützung unserer Lebensweise.
  • Die Erzeugung von Kraftstoffen. Ihre Energiekapazität ermöglicht es ihnen, verschiedene Arten von Kraftstoffen (Benzin, Diesel, Erdgas verflüssigt), zum Antrieb verschiedener Fahrzeugtypen oder zum Antrieb verschiedener Haushaltsgeräte wie Raumheizungen, Öfen und Heizungen, die mit Gasen wie Butan oder Propan betrieben werden.
  • Erhalten Kunststoffe. Aus dem Umgang mit Kohlenwasserstoffen lassen sich im Labor unterschiedliche Kunststoffe und vielseitige Materialien gewinnen. Diese Materialien sind so billig, effizient und einfach herzustellen, dass es eine riesige Industrie um sie herum gibt.
  • Die Herstellung von Lösungsmitteln und anderen Produkte. Viele Kohlenwasserstoffe sind wesentliche Bestandteile von Lösungs- und Lösungsmitteln, Reinigungsmitteln, Düngemitteln oder Bitumen.

Umweltauswirkungen von Kohlenwasserstoffen

Der Einsatz von Kohlenwasserstoffen hat seinen Preis, und der erste Einschlag er nimmt es Umgebung. Im Allgemeinen geht es um giftige Substanzen, die große ökologische Schäden anrichten können, wenn sie in die Natur, wie bei Ölverschmutzungen oder Öllecks. Die Reparatur dieser Umweltschäden ist oft kostspielig und zeitaufwendig.

Darüber hinaus emittieren je nach Kohlenwasserstoff, seine Freisetzung oder seine Verbrennung Gase von Treibhauseffekt zu Atmosphäre, also kohlenstoffreiche Gase wie Methan (CH4) oder Kohlendioxid (CO2).

Diese Gase können die Ozonschicht des Planeten und blockieren auch das Entweichen von Energie durch die Atmosphäre, was dramatisch zu der globale Erwärmung und zu Klimawandel. Tatsächlich ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe einer der Hauptfaktoren dieses globalen Problems.

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