Бұл заттардың тобына мұнай мен метан, табиғи газ жатады. Олардың әртүрлілігі керемет. Мен, әрине, көмірсутектер туралы айтып отырмын. Бұл сонымен бірге адамзаттың ең көп тараған және сұранысқа ие заттардың бірі. Олар не? 9-сыныпта химияның не туралы болғанын есте ұстаған жөн.
Көмірсутектер
Заттардың бұл класы әртүрлі қосылыстарды біріктіреді, олардың көпшілігін адамдар ұзақ уақыт бойы өз мақсаттары үшін сәтті қолданып келеді. Бұл көміртегі химиялық байланыстарды өте оңай түзетініне байланысты, әсіресе сутегімен, сондықтан мұндай әртүрлілік бар. Онсыз біз білетіндей өмір мүмкін емес еді.
Көмірсутектер екі элементтен тұратын заттар: көміртек және сутек. Олардың молекулалары тек сызықты ғана емес, сонымен қатар тармақталған болуы мүмкін, сонымен қатар тұйық циклдар құрайды.
Жіктеу
Көміртек төрт байланыс, ал сутегі бір байланыс түзеді. Бірақ бұл олардың қатынасы әрқашан 1-ден 4-ке дейін дегенді білдірмейді. Өйткені, көміртегі атомдары арасында жалғыз ғана емес, сонымен қатар қосарланған, сондай-ақ үштік байланыстар болуы мүмкін. Осы критерий бойынша сыныптар ажыратыладыкөмірсутектер. Бірінші жағдайда бұл заттар қаныққан (немесе алкандар), ал екіншісінде қанықпаған немесе қанықпаған (тиісінше екі және үш байланыс үшін алкендер мен алкиндер) деп аталады.
Басқа классификация молекуланы қарастыруды қамтиды. Бұл жағдайда құрылымы түзу сызықты және тұйық тізбек түріндегі карбоциклді алифатты көмірсутектер бөлінеді. Соңғысы, өз кезегінде, алициклды және ароматты болып бөлінеді.
Сонымен қатар, көмірсутектер жиі полимерленуге ұшырайды - бірдей молекулалардың бір-біріне қосылу процесі. Нәтиже - негізге ұқсамайтын мүлдем жаңа материал. Мысал ретінде тек этиленнен жасалған полиэтиленді келтіруге болады. Бұл қанықпаған көмірсутектерге қатысты болғанда ғана мүмкін.
Қанықпағандар класына жататын құрылымдар да бос радикалдардың көмегімен сутегінен басқа жаңа атомдарды қоса алады. Бұл жағдайда басқа органикалық заттар алынады: спирттер, аминдер, кетондар, эфирлер, белоктар және т.б. Бірақ бұл химияның мүлдем бөлек тақырыптары.
Мысалдар
Көмірсутектер классификациясын ескерсек те заттардың алуан түрі болып табылады. Дегенмен, осы көп класқа енетін қосылыстардың атауларын қысқаша атап өткен жөн.
- Негізгі көмірсутектер – метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан, гептан, т.б. Бірінші және үшінші атаулар тіпті химияға аса жақын емес адамдарға да таныс шығар. Соныменгаздардың өте кең таралған түрлері деп аталады.
- Алкендер (олефиндер) класына этилен (этилен), пропен (пропилен), бутен, пентен, гексен және т.б. жатады.
- Алкиндерге этил (ацетилен), пропин, бутин, пентин, гексин және т.б. жатады.
- Айтпақшы, қос және үштік облигациялар жалғыз болмауы мүмкін. Бұл жағдайда мұндай құрылымдар алкадиендер мен алкадииндерге жатады. Бірақ тым тереңге түспеңіз.
- Құрылысы жабық көмірсутектерге келетін болсақ, олардың өз атаулары бар: циклоалкандар, циклоалкендер және циклоалкиндер.
- Біріншісінің атаулары: циклопропан, циклобутан, циклопентан, циклогексан және т.б.
- Екінші класқа циклопропен, циклобутен, циклопентен, циклогексен және т.б. жатады.
- Соңында табиғатта кездеспейтін циклоалкиндер. Олар оларды өте ұзақ уақыт бойы және ұзақ уақыт бойы синтездеуге тырысты және бұл 20 ғасырдың басында ғана мүмкін болды. Циклоалкин молекулалары кемінде 8 көміртек атомынан тұрады. Тым көп кернеуге байланысты азырақ қосылым тұрақсыз болады.
- Сонымен қатар арендер (ароматты көмірсутектер) бар, олардың ең қарапайым және кең тараған өкілі – бензол. Сондай-ақ осы класқа нафталин, фуран, тиофен, индол және т.б. жатады.
Сипаттар
Жоғарыда айтылғандай, көмірсутектер - заттардың алуан түрлілігінің үлкен мөлшері. Сондықтан олардың ортақ қасиеттері туралы айту біртүрлі, өйткені олардың ешқайсысы жоқ.
Барлық көмірсутектер үшін бірдей қасиет деп санауға болатын жалғыз нәрсе – құрамы. Сондай-ақ, әрбір жолдың басында,көміртек атомдарының саны артқан сайын газ және сұйық күйден қатты күйге ауысады.
Тағы бір ұқсастық бар: барлық көмірсутектер жақсы тұтанғыштыққа ие. Бұл жағдайда көп жылу бөлініп, көмірқышқыл газы мен су түзіледі.
Табиғи бұлақтар
Басқа пайдалы қазбалар сияқты кейбір көмірсутектер жер қыртысында кен орындары мен қорлар түрінде орналасады. Атап айтқанда, олар газ бен мұнайдың басым бөлігін құрайды. Бұл соңғысын өңдеу кезінде анық байқалады: процесте заттардың көп мөлшері бөлінеді, олардың көпшілігі көмірсутектерге қатысты. Газ және жалпы 80-97% әдетте метаннан тұрады. Сонымен қатар, метан органикалық қалдықтардың ыдырауы нәтижесінде пайда болады және қалады, сондықтан оны өндіру маңызды мәселе емес.
Көмірсутектердің басқа көздері – зертханалар. Табиғатта кездеспейтін заттарды химиялық реакциялар арқылы басқа қосылыстардан синтездеуге болады.
Қолдану
Көмірсутектер адамзаттың қазіргі өмірінде үлкен рөл атқарады. Мұнай мен газ өте құнды ресурстарға айналды, өйткені олар отын-энергетикалық тасымалдаушы қызметін атқарады. Бірақ бұл осы кластағы қосылыстарды қолданудың жалғыз жолы емес. Көмірсутектер - бұл күнделікті өмірде адамдарды қоршап тұрған барлық нәрсе. Полимерлеудің көмегімен жаңа материалдарды алу мүмкін болды, олардан әр түрлі пластмассалар, маталар және т.б.керосин, еріткіштер, бояулар мен лактар, парафиндер, асфальт, гудрон, битум және бұл негізгі материалдарды есепке алмағанда. өнімдермұнай өңдеу - бензин және дизельдік отын.
Бұл заттардың маңызы орасан зор. Қанықпаған көмірсутектер де, қаныққан көмірсутектер де әр адам үйренген және қарапайым жағдайларда оларсыз жасай алмайтын жүздеген және мыңдаған нәрселер. Сарапшылардың болжауынша, мұнай мен газ қоры таусылатынын ескерсек те, оларды пайдаланудан бас тарту өте қиын. Адамзат қазірдің өзінде баламалы энергия көздерін белсенді түрде іздестіруде, бірақ нұсқалардың ешқайсысы көмірсутектер сияқты тиімділік пен әмбебапты әлі көрсеткен жоқ.
