Vad är kolväten?

Diverse Kelley Ekberg Februari 6, 2017 0 14
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

 Kolväten är organiska kemiska föreningar som helt av kol och väte, och varierar består av enkla molekyler, såsom metan, polymerer såsom polystyren, består av tusentals atomer. Förmågan kolatomer kan binda starkt till varandra till ett nästan obegränsat antal kedjor, ringar och andra strukturer som är stamnät av organiska molekyler. Eftersom varje atom kan bilda fyra bindningar, dessa stamnät även andra element såsom väte. Föreningarna är brandfarligt, eftersom de innehåller de två elementen kan kombinera lätt med syre i luften frigöra energi. Fossila bränslen som olja och gas, är naturligt förekommande blandningar av kolväten, Kol innehåller också en del, men det är oftast bara kol.

 Struktur och namngivning konventioner

 Namngivning av kolväten följer vissa konventioner, men i många fall, föreningar kända under de äldre namnen. I det moderna systemet, den första delen av namnet står för antalet kolatomer i molekylen: i stigande ordning, är den första åtta föregås metyl, viktigt, egendom, knopp, pent, hexan och hept- Oktober. Föreningar i vilka kolatomerna är sammanlänkade med enkelbindningar är kollektivt kallas alkaner, och har namn som slutar i -för. Därför är den första åtta är alkaner innefattar metan, etan, propån, butan, pentan, hexan, heptan och oktan.

 Kolatomer bildar också dubbel- eller trippelbindningar med varandra. Molekyler som är dubbelbindningar kallas alkener, och har namn som slutar på -a, medan de som har trippelbindningar kallas alkyner, och har namn som slutar på -yne. Molekyler som endast innehåller enkelbindningar på det maximala antalet väteatomer, och därför betecknas som mättas. När det finns dubbla eller trippelbindningar, det finns färre kan väte platser, så att dessa föreningar beskrivs som omättade.

 För att ge ett enkelt exempel, etan, två kolatomer kopplade genom en enkelbindning, varje kan binda till tre väteatomer, så att den kemiska formeln C 2 H 6 och en alkan. I eten är en kol-kol-dubbelbindning, så att den kan endast fyra väteatomer, vilket gör det en alken enligt formel C 2 H 4. etyn har en trippelbindning, vilket gör den enligt formel C 2 H 2, och vilket gör det en alkyn. Denna förening är bättre känd som acetylen.

 Kolatomerna kan bilda ringar. Alkaner med ringar har namn som börjar med en cyclo. Därför är cyklohexan en alkan som har från sex kolatomer förbundna genom enkelbindningar på ett sådant sätt att de bildar en ring. En ring med alternerande enkel- och dubbelbindningar är också möjligt, och är känd som en bensenring. Kolväten som en bensenring kallas aromatiska, eftersom många av dem är trevlig lukt.

 Vissa kolvätemolekyler har kedjor som filial. Butan, som vanligtvis består av en enkel kedja, kan existera i en form i vilken en kolatom är bunden till två andra, som är en gren. Dessa alternativa former av en molekyl som kallas isomerer. Den grenade isomeren av butan kallas isobutan.

 Produktion

 Merparten av produktionen av kolväten är av fossila bränslen, kol, olja och naturgas, som utvinns ur jorden i mängder miljoner ton per dag. Råolja är vanligen en blandning av olika alkaner och cykloalkaner, med vissa aromater. Dessa kan separeras från varandra i oljeraffinaderier destillerade av på grund av sina olika kokpunkter. En annan metod som används är "krackning": katalysatorer matas till några av de större molekyler till mindre som är mer användbara som bränsle.

 Hus

 I allmänhet är de mer komplexa ett kolväte, desto högre smält- och kokpunkter. Exempelvis de enklare typer, såsom metan, etan och propån, en, två och tre kolatomer, respektive, är gaser. Många former är vätskor: exempel innefattar hexan och oktan. Fasta former inkluderar paraffinvax - en blandning av molekyler som har mellan 20 och fyrtio kolatomer, - och olika polymerer består av kedjor av tusentals atomer, såsom polyeten.

 De mest märkbara kemiska egenskaper hos kolväten, deras brännbarhet och deras förmåga att bilda polymerer. De som är gaser eller vätskor i luften reagerar med syre, varigenom koldioxid och vatten, och frigör energi i form av ljus och värme. Vilken makt måste tillföras för att starta reaktionen, men en gång började, är det självförstärkande: dessa länkar kommer att brinna, vilket illustreras genom att tända en gasspis med en tändsticka eller en gnista. Fasta former kommer att brinna, men svårare. I vissa fall, inte alla av kol för att bilda CO2; sot och rök som produceras av vissa typer om de brinner i luften, och en otillräcklig tillförsel av syre, kan vilket som helst kolväte vara giftiga, luktfri gas, producera kolmonoxid.

 Tillämpningar

 Den brandfarlighet av kolväten gör dem mycket användbara som bränsle och är den främsta energikällan för den aktuella civilisationen. Globalt är mest el som produceras genom förbränning av dessa föreningar, och de används för att stuva praktiskt taget alla mobil maskin: bilar, lastbilar, tåg, flygplan och fartyg. De används också vid tillverkning av många andra kemikalier och material. De flesta plaster, till exempel, är kolvätepolymerer. Andra användningsområden inkluderar lösningsmedel, smörjmedel och drivmedel för aerosoler.

 Problem med fossila bränslen

 Kolväten har en mycket framgångsrik bränslekälla under de senaste två hundra åren eller så, men det finns växande samtal för att skala tillbaka användningen därav. Deras förbränning producerar rök och sot, orsaka allvarliga föroreningsproblem i vissa områden. Det producerar också stora mängder CO 2. Det finns en stor enighet bland forskare att öka nivån av denna gas i atmosfären för att hjälpa fånga värme, ökning av temperaturen på jorden, och byte av klimatet på jorden.

 Dessutom kommer fossila bränslen inte för evigt. Förbränning av bränsle i nuvarande takt, kan oljan rinna ut i mindre än ett sekel och kol i olika århundraden. Detta har lett till en uppmaning till förnybara energikällor som sol- och vindkraft, och byggandet av fler kärnkraftverk, som utvecklar en nollutsläpp av CO2 produktion. Under 2007 Nobels fredspris tilldelades före detta amerikanske vicepresidenten Al Gore och FN: s Intergovernmental Panel on Climate Change for sitt arbete i den bifogade filen och sprida budskapet att förbränningen av kolväten är till stor del ansvarig för den globala uppvärmningen jorden.

  •  En pumpjack föra olja till ytan.
  •  Kolväten används som drivmedel.
  •  Kolväten består av väte och kolatomer.
  •  Råolja är en naturlig blandning av kolväten.
  •  Råolja är uppdelad i produkter såsom bensin och fotogen i sprickbildning torn vid oljeraffinaderier.
(0)
(0)