Kundi hili la dutu linajumuisha mafuta na methane, gesi asilia. Utofauti wao ni mkubwa. Ninazungumza, kwa kweli, juu ya hidrokaboni. Wakati huo huo ni mojawapo ya vitu vilivyoenea na vinavyohitajika zaidi na wanadamu. Wao ni kina nani? Inafaa kukumbuka kemia ilihusu nini katika darasa la 9.
Hidrokaboni
Aina hii ya dutu inachanganya aina mbalimbali za viambajengo, ambavyo vingi vimetumiwa kwa mafanikio na binadamu kwa madhumuni yao wenyewe kwa muda mrefu. Hii ni kutokana na ukweli kwamba kaboni huunda vifungo vya kemikali kwa urahisi sana, hasa na hidrojeni, ndiyo sababu kuna aina hiyo. Bila hivyo, maisha kama tujuavyo yasingewezekana.
Hidrokaboni ni dutu inayojumuisha vipengele viwili: kaboni na hidrojeni. Molekuli zao haziwezi kuwa za mstari tu, bali pia matawi, na pia kuunda mizunguko iliyofungwa.
Ainisho
Kaboni huunda bondi nne, na hidrojeni huunda moja. Lakini hii haina maana kwamba uwiano wao daima ni 1 hadi 4. Ukweli ni kwamba kati ya atomi za kaboni kunaweza kuwa na si moja tu, bali pia mara mbili, pamoja na vifungo vitatu. Kulingana na kigezo hiki, madarasa yanatofautishwahidrokaboni. Katika kesi ya kwanza, vitu hivi huitwa saturated (au alkanes), na katika pili - isokefu au isokefu (alkenes na alkynes kwa vifungo viwili na vitatu, kwa mtiririko huo).
Uainishaji mwingine unahusisha uzingatiaji wa molekuli. Katika kesi hii, hidrokaboni za aliphatic zinajulikana, muundo ambao ni mstari, na carbocyclic, kwa namna ya mnyororo uliofungwa. Mwisho, kwa upande wake, umegawanywa katika alicyclic na kunukia.
Kando na hili, hidrokaboni mara nyingi hupitia upolimishaji - mchakato wa kuambatisha molekuli zinazofanana kwenye nyingine. Matokeo yake ni nyenzo mpya kabisa, sio sawa na msingi. Mfano ni polyethilini, ambayo hufanywa kutoka kwa ethylene tu. Hili linawezekana tu linapokuja suala la hidrokaboni zisizojaa.
Miundo, ambayo pia ni ya darasa la zisizojaa, inaweza pia kuongeza atomi mpya zaidi ya hidrojeni kwa usaidizi wa itikadi kali zake huru. Katika hali hii, vitu vingine vya kikaboni hupatikana: alkoholi, amini, ketoni, etha, protini, n.k. Lakini hizi ni mada tofauti kabisa katika kemia.
Mifano
Hidrokaboni ni aina kubwa ya dutu, hata kwa kuzingatia uainishaji. Lakini bado, inafaa kuorodhesha kwa ufupi majina ya misombo iliyojumuishwa katika darasa hili nyingi.
- Hidrokaboni za mwisho ni methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, n.k. Majina ya kwanza na ya tatu huenda yanafahamika hata kwa wale ambao si rafiki hasa wa kemia. Kwa hiyoaina za gesi za kawaida huitwa.
- Aina ya alkene (olefini) ni pamoja na ethene (ethilini), propene (propylene), butene, pentene, hexene, n.k.
- Alkynes ni pamoja na ethyne (asetilini), propyne, butyne, pentyn, hexine, n.k.
- Kumbuka, bondi mbili na tatu haziwezi kuwa moja. Katika kesi hii, miundo kama hiyo ni ya alkadienes na alkadines. Lakini usiingie ndani sana.
- Kama hidrokaboni, muundo wake ambao umefungwa, zina majina yao wenyewe: cycloalkanes, cycloalkenes na cycloalkynes.
- Majina ya ya kwanza: cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, n.k.
- Daraja la pili ni pamoja na cyclopropene, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, n.k.
- Mwishowe, cycloalkynes ambazo hazitokei kwa asili. Walijaribu kuziunganisha kwa muda mrefu sana na kwa muda mrefu, na hii iliwezekana tu mwanzoni mwa karne ya 20. Molekuli za Cycloalkyne zinajumuisha angalau atomi 8 za kaboni. Kwa kiasi kidogo, muunganisho si thabiti kwa sababu ya volteji nyingi mno.
- Kuna pia arene (hidrokaboni zenye kunukia), kiwakilishi rahisi na cha kawaida ambacho ni benzene. Pia katika darasa hili kuna naphthalene, furan, thiophene, indole, n.k.
Mali
Kama ilivyotajwa hapo juu, hidrokaboni ni kiasi kikubwa cha aina mbalimbali za dutu. Kwa hivyo, inashangaza kwa kiasi fulani kuzungumza juu ya sifa zao za kawaida, kwa sababu hakuna.
Kitu pekee ambacho kinaweza kuchukuliwa kuwa kipengele sawa kwa hidrokaboni zote ni muundo. Na pia ukweli kwamba mwanzoni mwa kila safu,kadri idadi ya atomi za kaboni inavyoongezeka, kunakuwa na mpito kutoka umbo la gesi na kioevu hadi kigumu.
Kuna mfanano mwingine: hidrokaboni zote zina uwezo mzuri wa kuwaka. Katika hali hii, joto jingi hutolewa, kaboni dioksidi na maji huundwa.
Chemchemi asilia
Kama madini mengine, baadhi ya hidrokaboni ziko katika mfumo wa akiba na hifadhi katika ukoko wa dunia. Hasa, wao hufanya sehemu kubwa ya gesi na mafuta. Hii inaonekana wazi wakati wa usindikaji wa mwisho: kiasi kikubwa cha vitu hutolewa katika mchakato, ambao wengi wao huhusiana hasa na hidrokaboni. Gesi na wakati wote kwa 80-97% kawaida huwa na methane. Aidha, methane huzalishwa na mtengano wa taka za kikaboni na mabaki, hivyo uzalishaji wake si tatizo kubwa.
Vyanzo vingine vya hidrokaboni - maabara. Dutu hizo ambazo hazitokei kwa asili zinaweza kuunganishwa kutoka kwa misombo mingine kwa kutumia athari za kemikali.
Tumia
Hidrokaboni huwa na jukumu kubwa katika maisha ya kisasa ya mwanadamu. Mafuta na gesi zimekuwa rasilimali muhimu sana kwa sababu hutumika kama wabebaji wa mafuta na nishati. Lakini hizi sio njia pekee za kutumia misombo kutoka kwa darasa hili. Hydrocarbons ni kila kitu kinachozunguka watu katika maisha ya kila siku. Kwa msaada wa upolimishaji, iliwezekana kupata nyenzo mpya ambazo aina mbalimbali za plastiki, vitambaa, nk. bidhaausafishaji mafuta - petroli na mafuta ya dizeli.
Umuhimu wa dutu hizi ni mkubwa sana. Hidrokaboni zisizojaa na zilizojaa ni mamia na maelfu ya vitu ambavyo kila mtu amezoea na hawezi kufanya bila wao katika hali rahisi zaidi. Ni ngumu sana kukataa matumizi yao hata kwa kuzingatia ukweli kwamba akiba ya mafuta na gesi itaisha, kama wachambuzi wanavyotabiri. Ubinadamu tayari unatafuta vyanzo mbadala vya nishati, lakini hakuna chaguo hata moja ambalo limeonyesha ufanisi na matumizi mengi sawa na hidrokaboni.
