Въглеводород

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Въглеводородите се рафинират в рафинериите за петрол и се обработват в химически заводи

Въглеводородите са основен клас органични съединения. Почти всички други органични вещества могат да се разглеждат като производни на въглеводородите. По химичен състав те са най-простите органични съединения, тъй като молекулите им са изградени само от въглеродни и водородни атоми.

Видове въглеводороди[редактиране | edit source]

Химична структура на най-простия алкен, етилен (етен)

Класификацията на въглеводородите се извършва върху основата на различието в строежа на молекулите им и по конкретно във вида на въглеродната верига и в природата на химичните връзки между въглеродните атоми във веригата.

Броят на въглеродните атоми във въглеродните вериги на въглеводородите от един и същ вид може да бъде различен. Това е причина за явлението хомология. Въглеводородите от един и същ хомоложен ред имат еднакъв качествен, но различен количествен състав. Също така притежават сходен молекулен строеж и сходни свойства.

Молекулен строеж[редактиране | edit source]

Въглеродните атоми в молекулите на въглеводородите се намират в различно хибридно състояние - sp3, sp2 и sp, с характерните различия в електроотрицателността.

В молекулите на алканите въглеводните атоми са само в sp3-хибридно състояние. При алкените и алкадиените въглеродните атоми са в sp3 и в sp2-хибридно състояние, алкините в sp3 и sp-хибридно състояние, а в бензеновото ядро на арените — само в sp2-хибридно състояние.

Хибридното състояние на въглеродните атоми определя вида на ковалентните връзки във веригите. Връзките C—H във всички въглеводороди са прости (σ-) връзки независимо от хибридното състояние на въглеродния атом. Връзката C—C при алканите е също проста (σ-) връзка. При алкените между въглеродните атоми в sp2-хибридно състояние се образува двойна (σ-сигма и π-пи) връзка. В молекулите на алкините между въглеродните атоми в sp-хибридно състояние съществува тройна (σ- и 2π-) връзка. В бензеновото ядро на арените връзката между въглеродните атоми е също сложна. Образувана е от σ- и делокализирана π-връзка.[1]

Химични свойства[редактиране | edit source]

Реакционната способност на въглеводородите на отделните хомоложни редове намалява с увеличаване на молекулната маса. Ако при обикновени условия се съпостави реакционната способност на отделните видове въглеводороди се установява следното: Алканите се отличават с много малка реакциона способност (парафини - от parum affinis - без сродство). Останалите въглеводороди проявяват по-голяма реакционна способност от алканите.

За въглеводородите са характерни няколко основни типа химични реакции.

  • Заместителни реакции: при тях участват алканите, алкините и арените.
  • Присъединителни реакции: характерни са предимно за алкените, алкадиените и алкините.
  • Умерено окисляване: характерно за алканите, алкените, алкините и алкиларените.
  • Горене: Запалени на въздуха, всички въглеводороди горят. Реакцията е силно екзотермична.

Употреба[редактиране | edit source]

Многообразието в свойствата на въглеводородите обуславя разностранното им приложение в практиката. Освен висококалорични горива в енергетиката те са ценна суровина в органичния синтез. От тях се получават халогенопроизводни, алкохоли и феноли, алдехиди, кетони, карбоксилни киселини и техни производни, полимери, лекарствени вещества, препарати за селското стопанство и други.

Разпространение и получаване[редактиране | edit source]

Въглеводородите се получават главно от природните източници - нефт, нефтен газ и природен газ. Нефтът е смес главно от алкани, циклоалкани и ароматни въглеводороди. В коксовия газ се съдържат газообразни алкани и предимно метан. Въглеводороди се получават и при някои изкуствени методи като пиролиза на органични материали (въглища, биомаса и др.) и при процеса на Фишер-Тропш.

Източници[редактиране | edit source]

  1. Цитирано по: Химия за 10 клас; Автори: Г. Близнаков, Л. Недялкова, Е. Гергова, П. Рибарска; София, 1994, стр.159.


Външни препратки[редактиране | edit source]