Въглеводород: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание

Линейно

Версия от 20:27, 10 ноември 2018

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

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.

Ациклични (мастни)
- Наситени
  - Алкани
- Ненаситени
Циклични
- Алифатни
- Ароматни – Арени

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

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

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 реакционна 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

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

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

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

Външни препратки

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

[1]

@@ Ред 19: / Ред 19: @@
 *** [[Циклоалкен]]и
 *** [[Циклоалкин]]и
-** Ароматни - [[Арени]]
+** Ароматни – [[Арени]]
 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.
@@ Ред 26: / Ред 26: @@
 Въглеродните атоми в молекулите на въглеводородите се намират в различно [[хибридизация|хибридно състояние]] - sp<sup>3</sup>, sp<sup>2</sup> и sp, с характерните различия в [[електроотрицателност]]та.
-В молекулите на алканите въглеводните атоми са само в sp<sup>3</sup>-хибридно състояние. При алкените и алкадиените въглеродните атоми са в sp<sup>3</sup> и в sp<sup>2</sup>-хибридно състояние, алкините в sp<sup>3</sup> и sp-хибридно състояние, а в [[Бензен|бензеновото ядро]] на арените — само в sp<sup>2</sup>-хибридно състояние.
+В молекулите на алканите въглеводните атоми са само в sp<sup>3</sup>-хибридно състояние. При алкените и алкадиените въглеродните атоми са в sp<sup>3</sup> и в sp<sup>2</sup>-хибридно състояние, алкините в sp<sup>3</sup> и sp-хибридно състояние, а в [[Бензен|бензеновото ядро]] на арените – само в sp<sup>2</sup>-хибридно състояние.
 Хибридното състояние на въглеродните атоми определя вида на [[ковалентна химична връзка|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 sp<sup>2</sup>-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.<ref>Цитирано по: Химия за 10 клас; Автори: Г. Близнаков, Л. Недялкова, Е. Гергова, П. Рибарска; София, 1994, стр.159.</ref>
 == Химични свойства ==
-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 реакционна способност (''парафини'' - от ''parum affinis'' - ''без сродство''). Останалите въглеводороди проявяват по-голяма реакционна способност от алканите.
+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 реакционна 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.
@@ Ред 44: / Ред 44: @@
 == Разпространение и получаване ==
-Въглеводородите се получават главно от природните източници - [[нефт]], [[нефтен газ]] и [[природен газ]]. Нефтът е смес главно от [[алкан]]и, [[циклоалкани]] и [[ароматни въглеводороди]]. В коксовия газ се съдържат газообразни алкани и предимно [[метан]].
+Въглеводородите се получават главно от природните източници – [[нефт]], [[нефтен газ]] и [[природен газ]]. Нефтът е смес главно от [[алкан]]и, [[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 [[Процес на Фишер-Тропш|процеса на Фишер-Тропш]].