idrocarburi

Chimica

2022

Spieghiamo cosa sono gli idrocarburi, le loro caratteristiche e come vengono classificati. Inoltre, i suoi derivati, applicazioni e impatto ambientale.

Petrolio, gas naturale e carbone sono le principali fonti di idrocarburi.

Cosa sono gli idrocarburi?

Gli idrocarburi sono vari tipi di composti biologico. Possono avere una complessità maggiore o minore, ma sono sempre costituiti da uno scheletro di atomi carbonio (C) e idrogeno (H), così come altri eventuali elementi.

Ogni idrocarburo presenta i suoi modelli strutturali, poiché la sua configurazione specifica ne determina le proprietà fisiche e chimiche, nonché il nome del sostanza di cosa si tratta. Il Petrolio, il gas naturale e il carbone sono le principali fonti di idrocarburi.

La maggior parte degli idrocarburi si trova all'interno del terra, sepolto sotto strati e strati di roccia e io di solito. Sono il prodotto della decomposizione anaerobica, in condizioni molto specifiche, di grandi quantità di materiale organico, che anticamente costituiva il corpo di diverse creature viventi.

Gli idrocarburi sono presenti anche nel corpo di diversi esseri viventi, sotto forme specifiche come la gomma generata dagli alberi della gomma, o un insieme di pigmenti chiamati caroteni, che hanno alcune piante. Inoltre, possono essere sintetizzati in laboratorio, contando sul materia prima adeguato.

Dato il loro enorme potenziale chimico ed energetico, gli idrocarburi sono una parte indispensabile di varie industrie, tra questi, nell'ottenere energia elettrica.

Caratteristiche degli idrocarburi

Alcune caratteristiche degli idrocarburi sono:

  • Sono costituiti principalmente da carbonio e idrogeno, ed eventuali additivi di altri elementi o altri gruppi radicali. Mentre i loro atomi di carbonio costituiscono la struttura del composto, quelli di idrogeno in alcuni casi fungono da ponte per tenerli insieme in una configurazione (forma, struttura, orientamento) determinato.
  • Possono avere una cornice di molecole lineare o ramificato, aperto o chiuso. Dipende dall'ordine e dalla quantità dei componenti se si tratta di un idrocarburo o di un altro.
  • Sono altamente infiammabili e hanno un'enorme capacità energetica, che li rende una materia prima ideale per la trasformazione industriale e per ottenere energia.
  • Sono per lo più tossici e possono emanare fumi pericoloso per Salute.

Classificazione degli idrocarburi

Ogni idrocarburo ha una struttura molecolare specifica.

Dalla loro scoperta nel 19° secolo, gli idrocarburi sono stati classificati secondo due possibili criteri: il loro tipo di struttura e i tipi di legami tra i loro atomi. Secondo la prima classificazione si distinguono due categorie:

  • Idrocarburi aciclici o a catena aperta. Sono quelli la cui catena di molecole non si chiude su se stessa. A loro volta possono essere suddivisi in lineari (a forma di linea) o ramificati (con vari rami). Per esempio:
  • Idrocarburi ciclici oa catena chiusa. Sono quelli la cui catena di molecole si chiude su se stessa. A loro volta, possono essere suddivisi in monociclici (ciclo singolo) e policiclici (cicli multipli). Per esempio:

Obbedendo alla seconda classificazione, invece, abbiamo:

  • Idrocarburi aromatici. Hanno un anello aromatico, cioè una struttura ciclica che obbedisce alla cosiddetta regola di Hückel, la quale afferma che il numero di elettroni delocalizzati in un composto aromatico rispetta:

Dove:

    • n. rappresenta un numero intero.
    • Ne. Rappresenta il numero di elettroni delocalizzato nel composto aromatico.

Ad esempio, il benzene (C6H6) ha 6 elettroni delocalizzati (chiamati elettroni pi (𝛑)) nella sua struttura, il che implica che n deve essere uguale a 1.

Quasi tutti gli idrocarburi aromatici sono solitamente derivati ​​dal benzene (anche se non sempre) e quindi la struttura esagonale del benzene fa parte di molti di questi composti aromatici. Il nome "aromatico" deriva dal fatto che questi composti erano inizialmente ottenuti per degradazione sostanze chimiche odore gradevole. Alcuni esempi di composti aromatici sono:

  • Idrocarburi alifatici. Mancano di un anello aromatico. Il suo nome deriva dal greco aleifar, cioè "grassi", poiché ottenuti dalla decomposizione di oli e grassi. Si classificano in saturi (dotati di singoli legami atomici) e insaturi (in possesso di almeno un legame multiplo, doppio o triplo). Alcuni esempi di idrocarburi alifatici sono:

Importanza degli idrocarburi

Gli idrocarburi sono sostanze estremamente versatili poiché servono come materia prima per ottenere prodotti molto vari. Inoltre, hanno un grande potenziale energetico, ovvero il loro combustione è facile e intenso, in modo che sostengano energeticamente un insieme diversificato di industrie, che vanno dai materiali, solventi, il combustibili fossili, alla generazione di energia elettrica.

A ciò si aggiunge il fatto che la loro formazione ha richiesto milioni di anni di lenti processi chimici sotterranei, tanto da costituire una risorsa importante ma non rinnovabile, che un giorno si esaurirà per sempre (o almeno per un bel po' di tempo). Il suo utilizzo dovrebbe avvenire in condizioni di estrema responsabilità.

Derivati ​​e applicazioni degli idrocarburi

Gli idrocarburi sono usati per produrre più materiali plastici.

Gli idrocarburi hanno una vasta gamma di usi per il essere umano, tra cui spiccano:

  • Produzione di energia. Grazie alla sua enorme capacità di combustione, gli idrocarburi sono usati come fonte di potere Generare elettricità. Questo viene effettuato in alcuni tipi di centrali elettriche e fornisce energia sia alle case che ad altre industrie e consente il supporto del nostro stile di vita.
  • La generazione di combustibili. La loro capacità energetica consente loro di produrre vari tipi di combustibili (benzina, gasolio, gas naturale liquefatto), per alimentare vari tipi di veicoli, o per alimentare vari elettrodomestici come stufe, stufe e stufe che funzionano utilizzando gas come butano o propano.
  • ottenere plastica. Diversi tipi di materiali plastici e versatili possono essere ottenuti nei laboratori dalla manipolazione di idrocarburi. Questi materiali sono così economici, efficienti e semplici da produrre che c'è un'enorme industria intorno a loro.
  • La fabbricazione di solventi e altri prodotti. Molti idrocarburi sono componenti essenziali di solventi e solventi, prodotti per la pulizia, fertilizzanti o bitume.

Impatto ambientale degli idrocarburi

L'uso degli idrocarburi ha il suo costo, e il primo impatto lui lo prende ambiente. In generale, si tratta di sostanze tossiche, in grado di produrre grandi danni ecologici nel caso in cui vengano scaricati nel natura, come con fuoriuscite di petrolio o perdite di petrolio. Riparare questi danni ambientali è spesso costoso e richiede tempo.

Inoltre, a seconda dell'idrocarburo, il suo rilascio o la sua combustione emettono gas di effetto serra a atmosfera, cioè gas ricchi di carbonio come il metano (CH4) o diossido di carbonio (CO2).

Questi gas possono distruggere il strato di ozono il pianeta, e bloccano anche la fuga di energia attraverso l'atmosfera, contribuendo drammaticamente alla il riscaldamento globale e per cambiamento climatico. La combustione di combustibili fossili è, infatti, uno dei principali fattori di questo problema globale.

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