炭化水素

炭化水素とは、完全に水素と炭素からなる有機化合物を指します。これらのタイプの化合物は、一般に無色で疎水性で、弱い臭気があります。人為起源の炭化水素の大部分は、燃料の生産と燃焼を伴う化石燃料の燃焼から排出されます。エチレン、モノテルペン、イソプレンなどの炭化水素の自然発生源の一部は、植物の排出によるものです。主に炭化水素は、石油と天然ガスの構成成分です。

炭化水素の大部分は自然界に存在します。化石燃料の製造に加えて、これらの化合物は、ニンジンや緑の葉に見られるカロチン色素に見られるように、樹木や植物にも存在します.一緒に結合された多くのユニットを含む鎖状の分子はポリマーを指し、天然生ゴムの98％以上が炭化水素ポリマーを表します。個々の炭化水素すべての構造は、構成分子の原子を結合する化学結合の種類によって異なります。

炭化水素の分類

4 種類の炭化水素について以下で説明します:

アルカン

これらは、2 つの元素の単結合のみを持つ最も単純な形態の炭化水素です。アルカンは、他の元素が含まれていないため、真の炭化水素と呼ばれます。それらは、CnH2n+2 の分子式で表すことができます。ここで、n は炭素原子の数を指します。アルカンの非常に一般的な 3 つの形態は、メタン (CH4)、エタン (C2H6)、プロパン (C3H8) と呼ばれます。アルカンは、他の多くの炭化水素と同様に優れた燃料源であるだけでなく、燃焼すると環境に有害です.アルカンであるメタンは、地球温暖化の原因となるガスです。

アルケン

アルカンと同様に、アルケンも真の炭化水素であり、組成に他の元素は含まれていません。アルケンという名前によると、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合で構成されています。それらは CnH2n として表されます。非常に一般的であまり複雑でないアルケンは、エテン (C2H4) とプロペン (C3H6) です。アルカンとアルケンの主な違いは、二重結合の存在です。

アルキン

このタイプの炭化水素には、水素原子と炭素原子のみが含まれます。これらも真の炭化水素であり、アルキンは 2 つの炭素原子間に三重結合が存在する点でアルカンやアルケンとは異なります。アルキンの分子式は CnH2n-2 と書くことができます。アルキンの一般的な種類は、エチレン (C2H2)、プロピン (C3H4)、ブチエン (C4H6) などです。

芳香族炭化水素

これらの型にも水素と炭素のみが含まれます。芳香族炭化水素は、他の多くのタイプの炭化水素よりも複雑です。これらは、特有のにおいが存在するため、芳香族炭化水素と呼ばれます。最も単純で最も一般的な種類の炭化水素はベンゼン (C6H6) です。ベンゼンは、石油、ディーゼル、灯油などの燃料源に含まれています。

炭化水素の性質

物理的特性:アルケンとアルキンの物理的特性は、同じ数の炭素原子を持つアルカンまたはシクロアルカンの物理的特性に似ています。アルキンはアルケンやアルカンよりも高い沸点と融点を持っています。これは、アルキンの電場とその弱く保持された π 電子がより簡単に歪み、分子間のより強い引力につながるためです。引力は、アルケンやアルカンよりもアルキンの方が強いです。

化学的性質:アルケンは、アルカンよりもさまざまな化合物と反応できます。アルカンは置換を受けますが、アルケンとアルキンは付加反応を受けます。

リアクション

炭化水素は主に次のような 3 種類の反応を受けます:-

• 置換反応:これらの反応は、ベンゼンとエチレンが反応してエチルベンゼンを形成する場合に見られるように、芳香族炭化水素によって行われます。 .

• 付加反応:さまざまな種類のアルケンとアルキンがこれらの反応を受ける運命にあり、さまざまな種類の試薬がこれらの試薬は、HCl、水素、塩素のようなものです。

• 燃焼反応:炭化水素が燃焼すると熱と電気エネルギーが生成され、石油を使用する家庭用ヒーターとして使用できます。そして天然ガス。

炭化水素の供給源

炭化水素の重要な供給源は、石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料です。化石燃料は、何百年もの間、動物の死骸が堆積物で覆われ、大きな圧力の下に置かれたときに形成されます。古代の沼地で見つかった巨大なシダは、石炭鉱床に変わりました。太古の海に残された死んだ有機物は、ゆっくりと石油と天然ガスの堆積物を形成しています。

炭化水素の使用

• 炭化水素の最も一般的な用途は、LPG (液化石油ガス) や CNG (圧縮天然ガス) などの燃料としてです。 ).

• 炭化水素は、ポリエチレンやポリスチレンなどのさまざまな種類のポリマーの製造に使用されます。

• これらの化合物は、医薬品や染料の製造にも使用できます。

• 炭化水素は潤滑油またはグリースとして機能します。

• 炭化水素の使用は、クチクラ炭化水素を使用するブラジルの刺のないハチに見られるように、自然界でもよく知られています。親族と非親族を判別するため。

• さまざまな業界で、ガソリン、ナフサ、ジェット燃料などの脂肪族炭化水素が使用されています。

結論

炭化水素は、物理的および化学的特性に基づいて区別されます。それらの溶解度に基づいて、炭化水素は水の高い極性に関して極性物質であるため、水に不溶かつ不混和です。異なる種類の炭化水素の密度は、クロロベンゼンを除いて同じであることがわかっています。これは、破壊する必要がある水素結合が存在するためです。芳香族化合物は安定な化合物であるため一般に反応性がなく、触媒の存在下でのみ反応します。この記事の助けを借りて、炭化水素、その構造、特性、反応性、ソース、用途、およびその例に関するすべての疑問を解決できたことを願っています.