هیدروکربن چیست؟

هیدروکربن ها، به طور ساده در شیمی، دسته ای از مواد آلی هستند که در ساختار مولکولی خود تنها حاوی اتم های کربن و هیدروژن هستند. هیدروکربن ها بر اساس طبقه بندی همه مواد آلی به دو گروه آلیفاتیک و معطر تقسیم می شوند. از سوی دیگر، هیدروکربن ها را می توان به دو گروه غیراشباع و یک گروه اشباع تقسیم کرد.

انواع هیدروکربن ها

هیدروکربن های آلیفاتیک

آلکانو

اینها هیدروکربن هایی با فرمول کلی [CnH2n + 2] هستند و پیوندهای آنها منحصر به فرد است. آلکان ها حاوی متان هستند.

آلکن ها

آنها حداقل یک پیوند دوگانه کربن-کربن (C=C) در ساختار مولکولی خود دارند. یعنی غیر اشباع هستند (می توانند هیدروژن بگیرند و آن را پر کنند). اولین عضو خانواده آلکن ها اتن یا اتیلن است. این ماده را اساس صنایع پتروشیمی می نامند. زیرا به این ترتیب انواع محصولات شیمیایی در مقیاس صنعتی تولید می شود. به عنوان مثال اتانول از واکنش اتن با آب در حضور اسید سولفوریک با وجود شرایط مساعد تولید می شود. اتانول یک بی کربنات الکل فرار است که به هر نسبتی در آب حل می شود. اتانول یک حلال صنعتی است که در ساخت لوازم آرایشی و دارویی استفاده می شود. اتانول به عنوان ضدعفونی کننده در بیمارستان ها استفاده می شود.

آلکین

دقیقاً یک پیوند سه گانه کربن-کربن در ساختار مولکولی آن وجود دارد. سپس به عنوان هیدروکربن های غیر اشباع طبقه بندی می شوند. اتین اولین عضو از آن خانواده آلکین است. همان استیلن است، از این ماده در جوشکاری کاربید استفاده می شود به گونه ای که واکنش این ماده گرمای لازم برای جوشکاری قطعات فلزی را فراهم می کند.

سیکلوآلکان

ترکیبات اشباع ترکیبات حلقویی هستند که در آنها همه کربنها دارای پیوندهای منحصر به فرد هستند. و به صورت دایره ای به هم متصل می شوند. هیبریداسیون اتم های کربن در سیکلوآلکان ها sp3 است و تمامی پیوندهای این ترکیبات از نوع سیگما هستند. به عنوان مثال، هیدروکربن هایی با شش اتم کربن و دوازده اتم هیدروژن سیکلوهگزان نامیده می شوند که پایدارترین سیکلوآلکان است.

نامگذاری سیکلوآلکان ها [تعداد حلقه های کربنی با "چرخه + کلمه یونانی + an"]

هیدروکربن های معطر

بنزن، تولوئن، زایلن و نفتالین از این خانواده هستند. ویژگی مشترک این ترکیبات این است که دارای حلقه بنزن یا ساختاری مشابه هستند که به دلیل وجود پیوندهای پا ناپایدار (∏) و ساختارهای تشدید، خاصیت معطری به آن می بخشد.

مشخصات فیزیکی

هیدروکربن ها مولکول های غیر قطبی هستند. بنابراین، آنها به طور کلی در حلال های قطبی مانند آب نامحلول هستند. اما در حلال های غیر قطبی مانند روغن (که خود نوعی هیدروکربن است) حل می شوند. به عنوان مثال، گریس یک هیدروکربن از خانواده آلکان است که نمی توان آن را به صورت دستی از آب حذف کرد زیرا غیرقطبی است. به همین دلیل از روغن یا بنزین غیر قطبی برای نظافت استفاده می شود.

مقالاتی در مورد الکنه

آلکن ها به دلیل گرانش مضاعف و پیوند قوی تر از آلکان ها و آلکین ها هستند.

نقطه جوش آلکان ها کمتر از آلکن ها و نقطه جوش آلکن ها کمتر از آلکین ها است.

خواص شیمیایی

تفاوت های زیادی در خواص شیمیایی هیدروکربن های آلیفاتیک و آروماتیک وجود دارد. رفتار شیمیایی هیدروکربن های اشباع و غیر اشباع در بین آلفاتیک ها نیز متفاوت و خاص است.

همه هیدروکربن ها یک واکنش احتراق مشترک دارند. در این واکنش، هیدروکربن ها به سرعت با اکسیژن واکنش می دهند و مواد سوزاننده (مانند آب و اکسید کربن) تولید می کنند و همزمان مقدار زیادی انرژی به صورت نور و گرما آزاد می کنند (ایجاد شعله).

منابع صنعتی

هیدروکربن های آلیفاتیک را می توان عمدتا از نفت و گاز طبیعی (با تقطیر جزئی در پالایشگاه ها و در برج تقطیر) و هیدروکربن های معطر از زغال سنگ بدست آورد.


منبع: https://disqus.com/by/disqus_Jdib9b0uBO/about/