هیدروکربن ها ترکیباتی حاوی هیدروژن و کربن هستند که از اجزای نفت خام و گاز طبیعی هستند. این ترکیبات در سوخت‌ها، روان‌کننده‌ها، مواد خام پلاستیکی، الیاف، مواد منفجره و مواد شیمیایی صنعتی استفاده می‌شوند. هیدروکربن ها در طبیعت فراوان هستند. آنها علاوه بر سوخت های فسیلی در درختان و گیاهان نیز یافت می شوند. به عنوان مثال، این مواد در هویج و برگ های سبز رنگ به نام کاروتن یافت می شود.
ساختار بسیاری از هیدروکربن ها به نوع پیوند اتم های تشکیل دهنده آنها بستگی دارد. در قرن نوزدهم، دانشمندان هیدروکربن ها را بر اساس منشاء و خواصشان به دو دسته آلیفاتیک و معطر تقسیم کردند. آلیفاتیک ها بر اساس نوع پیوندهای کربنی به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:
آلکان ها: حاوی پیوندهای ساده کربن-کربن هستند
آلکن ها: حاوی پیوندهای دوگانه کربن-کربن هستند
آلکین ها حاوی پیوندهای سه گانه کربن-کربن هستند
آروماتیک ها ترکیبات معطری هستند که در ساختار مولکولی خود به دو دسته آروماتیک های بنزن شامل حلقه بنزن و آروماتیک های حلقه بنزن تقسیم می شوند. این طبقه بندی هیدروکربن ها برای مطالعه ساختار مولکولی و خواص این مواد بسیار مفید است، اما لزومی ندارد که یک هیدروکربن را به یک کلاس اختصاص دهیم. در بیشتر موارد، یک مولکول هیدروکربن ممکن است حاوی دو یا چند خانواده از این مواد باشد. به عنوان مثال، یک مولکول حاوی پیوند سه گانه کربن-کربن و یک حلقه بنزن دارای خواصی مشابه آلکین ها و آروماتیک ها است. آلکان ها را هیدروکربن های اشباع (اشباع)، آلکن ها، آلکین ها و آروماتیک ها را هیدروکربن های غیر اشباع (غیراشباع) می نامند.
هیدروکربن های آلیفاتیک
همانطور که گفته شد آلیفاتیک به سه دسته تقسیم می شود: آلکان ها، آلکن ها و آلکین ها.
منابع آلکان و واکنش شیمیایی
بیشتر منابع آلکان ها در ذخایر گاز طبیعی و نفت خام یافت می شود. گاز طبیعی حاوی متان، اتان، پروپان و حدود 2 تا 14 درصد هیدروکربن های دیگر است. تمام هیدروکربن ها از واکنش با اکسیژن، دی اکسید کربن، آب و گرما آزاد می شوند.
در یک واکنش گرمازا با آلکان ها و سیکلوآلکان ها، مولکول های کلر و برم جایگزین اتم هیدروژن با اتم خود می شوند. نور ماوراء بنفش یا دمای بالا برای شروع این واکنش مورد نیاز است. مرحله بعدی "کلرزنی" سیکلوبوتان است. مهم ترین واکنش های شیمیایی آلکان ها مربوط به هیدروژن زدایی اتان و تولید اتیلن و هیدروژن است. هیدروژن تولید شده توسط فرآیند هابر-بوش از نیتروژن برای تولید آمونیاک استفاده می شود. نوع دیگری از واکنش در نفت خام رخ می دهد، جایی که واکنش ها شامل هیدروژن زدایی و شکستن پیوند کربن-کربن است. این نوع واکنش که شامل تبدیل مولکول‌هایی با جرم مولی بالاتر به مولکول‌هایی با جرم مولی کمتر با شکستن پیوند است، «ترک‌خوردن» نامیده می‌شود.
منابع آلکن
اتیلن به عنوان یک هورمون رشد گیاهی شناخته می شود. تجزیه اسیدهای آمینه در یک واکنش کاتالیزوری آنزیمی باعث تولید اتیلن می شود، گازی که میوه ها را می رساند. آلکن ها در روغن گیاهان و درختان به وفور یافت می شوند. از دیگر منابع طبیعی آلکن ها می توان به رنگدانه هایی مانند لیکوپن اشاره کرد. این ماده باعث قرمزی گوجه فرنگی و هندوانه می شود.
خواص فیزیکی و شیمیایی
خواص فیزیکی آلکن ها و آلکین ها مشابه آلکان هایی است که تعداد اتم های کربن مشابهی دارند. آلکین ها نقطه جوش بالاتری نسبت به آلکان ها و آلکن ها دارند. واکنش پذیری آلکن ها بسیار بیشتر از آلکان ها است. افزودن یک مولکول هیدروژن به آلکن و تبدیل آن به آلکان هیدروژناسیون نامیده می شود. این واکنش تنها در حضور کاتالیزورهای نیکل، پلاتین، پالادیوم و رودیم صورت می گیرد. از این روش برای تهیه آلکان ها و سیکلوآلکان ها و همچنین تغییر خواص فیزیکی و افزایش عمر روغن های گیاهی استفاده می شود. به عنوان مثال، روغن مارگارین از هیدروژنه شدن روغن سویا به دست می آید.
خواص فیزیکی و شیمیایی
همه استادیوم ها در دمای اتاق جامد یا مایع هستند. این ترکیبات در آب نامحلول هستند. در گذشته از بنزن به عنوان حلال استفاده می شد، اما از حلال های جایگزین برای آزمایش سرطان زایی آن استفاده می شد. زغال سنگ و نفت خام منابع اصلی آروماتیک هستند. پایداری حلقه های بنزن منجر به فرآیند "رفرمینگ کاتالیستی" می شود که در آن آلکان ها از طریق ایزومریزاسیون و هیدروژنه شدن به ماسه تبدیل می شوند. ماسه های حاصل از این واکنش برای ساخت رنگ، پلاستیک، کودهای شیمیایی و بهبود عدد اکتان گازوئیل استفاده می شود. مانند سایر هیدروکربن ها، آب و دی اکسید کربن از سوختن ماسه ها تولید می شود. این مواد همچنین در واکنش های هیدروژناسیون کاتالیزوری شرکت می کنند.
منبع: http://respuestas.acomprar.info/index.php?qa=user&qa_1=hydrocarbons