1简介
碳氢的种类非常多,结构已知的烃在2000种以上。烃是有机化合物的母体,其他各类有机化合物可以看作是烃分子中一个或多个氢原子被其他元素的原子或原子团取代而生成的衍生物。
碳氢(烃)是化学家发明的字,就是用“碳”的声母加上“氢”的韵母合成一个字,用“碳”和“氢”两个字的内部结构组成字型,烃类是所有有机化合物的母体,可以说所有有机化合物都不过是用其他原子取代烃中某些原子的结果。
2分类
编辑
碳氢(烃)可分为
开链烃 (烃分子中碳原子以开链结合)
—饱和烃
——烷烃
-不饱和烃
——烯烃与多烯烃(含碳碳双键,不稳定)
——炔烃与多炔烃(含碳碳三键,更不稳定)
脂环烃
-环烷烃(环丙烷)
-环烯烃
-环炔烃
芳香烃
-单环芳香烃(苯及其同系物)
-稠环芳香烃(萘、蒽等稠环芳香烃及其同系物)
-多环芳香烃(多环芳香烃及其同系物)
所有的烃都是憎水的,即所有的烃都不溶于水
石油和煤的主要成分都是烃
参见:烷烃
3石油中的烃
编辑
烃是碳氢化合物的简称,是把“碳”中的“火”和“氢”中的“水”合写而成的。烃分为饱和烃和不饱和烃。石油中的烃类多是饱和烃,而不饱和烃如乙烯、乙炔等,一般只在石油加工过程中才能得到。石油中的烃有三种类型:
(一)烷烃。是碳原子间以单键相联接的链状碳氢化合物。由于组成烃的碳和氢的原子数目不同,结果就使石油中含有大大小小差别悬殊的烃分子。烷烃是根据分子里所含的碳原子和数目来命名的,碳原子数在10个以下的,从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷来表示,碳原子数在11个以上的,就用数字来表示。石油中的烷烃包括正构烷烃和异构烷烃。正构烷烃在石蜡基石油中含量高;异构烷烃在沥青基石油中含量高。烷烃又称烷族碳氢化合物。烷烃的分子式的通式为CnH2n+2,其中“n”的表示分子中碳原子的个数。“2n+2”表示氢原子的个数。在常温常压下,C1-C4的烷烃呈气态,存在于天然气中;C5-C15的烷烃是液态,是石油的主要成分;C16以上的烷烃为固态。
(二)环烷烃。顾名思义它是环状结构。最常见的是五个碳原子或六个碳原子组成的环,前者叫环戊烷,后者叫环己烷。环烷烃的分子式的通式为CnH2n。环烷烃又叫环烷族碳氢化合物。
(三)芳香烃。又称芳香族碳氢化合物。一般有一个或多个具有特殊结构的六元环(苯环)组成。最简单的芳香烃是苯、甲苯、二甲苯。他们从石油炼制过程中铂重整装置生产中可以得到。芳香族碳氢化合物的分子式的通式为CnH2n-6。
4碳氢的应用
编辑
碳氢类产品在日常生产、生活中应用相当广泛,商业生活类最具代表性的HCR433b碳氢制冷剂,而汽车类最具代表性的有HCR436a碳氢制冷剂。
1、燃料
碳氢油是一种可代替石化柴油的生物液体燃料,是一种石油能源的替代品。是以各种脂类化合物(菜籽油、棉籽油以及各种植物油的下脚料)与甲醇作为原材料,在催化剂作用下,通过脂交换反应生产的一种液体燃料,金**,显中性。燃烧时,无黑烟,无异味,无有害气体排出。经检测各项理化指标均达国家标准。属生物质可再生能源,所需原材料来源广,价格便宜。
能广泛用于各种柴油运输车辆、农业机械、发电机组等柴油内燃机,同时还可以用于工业锅炉及民用锅炉、宾馆、酒店、机关、学校食堂、大排档及家庭作为非动力燃料使用。
餐饮业、工厂、机关、学校食堂、锅炉房、炒菜、做饭、烧水、都在使用煤或烧柴油、液化气。这些能源不仅价格昂贵,对空气污染极为严重,对人体身心健康还有很大危害。而碳氢油不仅价格便宜(相比石化柴油,可节约15%~20%),而且清洁环保(在燃烧时无有害气体排出),估计在
由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物,又叫烃。
它和氯气、溴蒸气、氧等反应生成烃的衍生物,饱和烃(和苯)不与强酸、强碱、强氧化剂(例如:高锰酸钾)反应,但不饱和烃(烯烃、炔烃、苯的同系物)可以被氧化或者和卤化氢发生加成反应。
石油中的碳氢化合物
(一)烷烃。碳原子间以单键相连接的链状碳氢化合物。由于组成烃的碳和氢的原子数目不同,结果就使石油中含有大大小小差别悬殊的烃分子。
烷烃根据分子里所含的碳原子和数目来命名的,碳原子数在10个以下的,从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷来表示,碳原子数在11个以上的,就用数字来表示。
(二)环烷烃。顾名思义它是环状结构。最常见的是五个碳原子或六个碳原子组成的环,前者叫环戊烷,后者叫环己烷。环烷烃的分子式的通式为CnH2n。环烷烃又叫环烷族碳氢化合物。
(三)芳香烃。又称芳香族碳氢化合物。一般有一个或多个具有特殊结构的六元环(苯环)组成。最简单的芳香烃是苯、甲苯、二甲苯。他们从石油炼制过程中铂重整装置生产中可以得到。芳香族碳氢化合物的分子式的通式为CnH2n-6。
在标准情况下,28L某气态碳氢化合物的质量是35g,则该气态碳氢化合物的摩尔质量为:
35224/28=28克/摩尔
含碳原子个数=28*857%/12=2
含氢原子个数=28*(1-857%)/1=4
该碳氢化合物的分子式为C2H4
一个分子式可能有几种结构式:以C5H12为例
1:计算不饱和度:C-(H/2)+1-X/2+N/2(这里我用元素符号简写表示原子个数)
2 先画出可能的碳链结构(根据不饱和度,排列出可能成键的种类,如双键,三键和环):
以C5H12为例,可能碳链结构:
(1)直链:C-C-C-C-C
(2)有支链:(减少直链上碳的个数,然后把减少的碳安在中间的碳上,对称的结构为一种结构)
C-C-C-C,另一个碳则可以在2,3位碳上,这两种为同一种碳链结构;C-C-C:另两个碳都安在二位碳上
3 再根据碳上已经连接的键的个数加氢,一个碳可连四根键:CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,CH3-CH(CH3)-CH2-CH3
4 若有除碳氢以外的杂原子,如O N S X等
就比较复杂,O联接两个键:-OH,=O,-O-
S 两键-SH,=S,-S-
N 三键:-NH2,=NH,-NH-,-N-(上面还要画一根),还有N上连
三键的
X 卤素 一键:-X
这些要在画出碳链后再尝试了,最常见的杂原子连接是:-OH,-X,
-NH2,C=O(如果是初高中化学,就这几种),根据键的连接数目来分配,安在每个碳上试试
5 最后根据结构式写出结构简式,只要把键(即:-)去掉,支链上的分子用括号括起来就可以了:CH3CH2CH2CH2CH3或写成CH3(CH2)3CH3,CH3CH2(CH3)CH2CH3
例:C4H9ON
(1)不饱和度=4-9/2+1/2+1=1(有一个双键(=C,=O,=NH)或一个环)
(2)C-C-C-C
C-C-C,一个C支链在二位碳上
四元环
(3)NH2,C=O 组合:
(NH2在端位碳上,变换=O位置)
H2N-CH2-CH2-C(=O)-CH3
H2N-CH2-CH2-CH2-CHO
(NH2在二位碳)
CH3-CH(NH2)-C(=O)-CH3
CH3-CH(NH2)-CH2-CHO
-NH2,-OH,=C-组合:
NH2-C(OH)=CH-CH2-CH3
NH2-CH(OH)-CH=CH-CH3
NH2-CH(OH)-CH2-CH=CH2
等等一系列,依次尝试就可以了(太多我就不列举了)
=NH,-OH组合:
还有四元环的:不过四元环一般不稳定
欢迎分享,转载请注明来源:浪漫分享网
评论列表(0条)