hydrocarbures

Chimie

2022

Nous expliquons ce que sont les hydrocarbures, leurs caractéristiques et comment ils sont classés. De plus, ses dérivés, ses applications et son impact environnemental.

Le pétrole, le gaz naturel et le charbon sont les principales sources d'hydrocarbures.

Que sont les hydrocarbures ?

Les hydrocarbures sont divers types de composés bio. Ils peuvent avoir une complexité plus ou moins grande, mais ils sont toujours constitués d'un squelette de atomes carbone (C) et hydrogène (H), ainsi que d'autres éventuels éléments.

Chaque hydrocarbure présente ses schémas structuraux, puisque sa configuration spécifique détermine ses propriétés physiques et chimiques, ainsi que le nom du substance C'est à propos de quoi. le Pétrole, la gaz naturel et le charbon sont les principales sources d'hydrocarbures.

La plupart des hydrocarbures se trouvent à l'intérieur du Terre, enterré sous des couches et des couches de roche et d'habitude je. Ils sont le produit de la décomposition anaérobie, dans des conditions très particulières, de grandes quantités de materielle organique, qui dans les temps anciens constituaient le corps de différentes êtres vivants.

Les hydrocarbures sont également présents dans le corps de différents êtres vivants, sous des formes spécifiques comme le caoutchouc que génèrent les hévéas, ou un ensemble de pigments appelés carotènes, dont certaines plantes possèdent. De plus, ils peuvent être synthétisés en laboratoire, en comptant sur la matière première adéquat.

Compte tenu de leur énorme potentiel chimique et énergétique, les hydrocarbures sont un élément indispensable de divers les industries, parmi eux, à obtenir énergie électrique.

Caractéristiques des hydrocarbures

Certaines caractéristiques des hydrocarbures sont :

  • Ils sont constitués principalement de carbone et d'hydrogène, et d'éventuels additifs d'autres éléments ou d'autres groupes radicaux. Alors que leurs atomes de carbone constituent la structure du composé, ceux de l'hydrogène servent dans certains cas de pont pour les maintenir ensemble dans une configuration (forme, structure, orientation) déterminé.
  • Ils peuvent avoir un cadre de molécules linéaire ou ramifiée, ouverte ou fermée. Cela dépend de son ordre et de la quantité de composants, qu'il s'agisse d'un hydrocarbure ou d'un autre.
  • Ils sont hautement inflammables et ont une énorme capacité énergétique, ce qui en fait une matière première idéale pour la transformation industrielle et pour l'obtention d'énergie.
  • Ils sont pour la plupart toxiques et peuvent émaner fumées dangereux pour Santé.

Classification des hydrocarbures

Chaque hydrocarbure a une structure moléculaire spécifique.

Depuis leur découverte au XIXe siècle, les hydrocarbures ont été classés selon deux critères possibles : leur type de structure et les types de liaisons entre leurs atomes. Selon la première classification, on distingue deux catégories :

  • Hydrocarbures acycliques ou à chaîne ouverte. Ce sont ceux dont la chaîne de molécules ne se referme pas sur elle-même. À leur tour, ils peuvent être divisés en linéaires (en forme de ligne) ou ramifiés (avec diverses branches). Par exemple:
  • Hydrocarbures cycliques ou à chaîne fermée. Ce sont ceux dont la chaîne de molécules se referme sur elle-même. À leur tour, ils peuvent être divisés en monocycliques (cycle unique) et polycycliques (cycles multiples). Par exemple:

En obéissant à la deuxième classification, nous avons à la place :

  • Hydrocarbures aromatiques. Ils ont un cycle aromatique, c'est-à-dire une structure cyclique qui obéit à la règle dite de Hückel, qui stipule que le nombre d'électrons délocalisés dans un composé aromatique est conforme à :

Où:

    • n.m. Représente un entier.
    • Né. Représente le nombre de électrons délocalisé dans le composé aromatique.

Par exemple, le benzène (C6H6) a 6 électrons délocalisés (appelés électrons pi (𝛑)) dans sa structure, ce qui implique que m doit être égal à 1.

Presque tous les hydrocarbures aromatiques sont généralement dérivés du benzène (mais pas toujours) et, par conséquent, la structure hexagonale du benzène fait partie de bon nombre de ces composés aromatiques. Le nom "aromatique" vient du fait que ces composés ont été initialement obtenus en dégradant produits chimiques odeur agréable. Voici quelques exemples de composés aromatiques :

  • Hydrocarbures aliphatiques. Ils manquent d'anneau aromatique. Son nom vient du grec aleiphar, c'est-à-dire « gras », puisqu'ils ont été obtenus à partir de la décomposition d'huiles et graisses. Ils sont classés en saturés (dotés de liaisons atomiques simples) et insaturés (possédant au moins une liaison multiple, double ou triple). Voici quelques exemples d'hydrocarbures aliphatiques :

Importance des hydrocarbures

Les hydrocarbures sont des substances extrêmement polyvalentes car ils servent de matière première obtenir des produits très variés. De plus, ils ont un grand potentiel énergétique, c'est-à-dire leur la combustion est facile et intense, de sorte qu'ils soutiennent énergiquement un ensemble diversifié de les industries, allant des matériaux, solvants, Les combustibles fossiles, à la production d'énergie électrique.

A cela s'ajoute le fait que leur formation a pris des millions d'années de processus chimiques lents sous terre, de sorte qu'ils constituent une ressource importante mais non renouvelable, qui un jour sera épuisé pour toujours (ou du moins pour un bon bout de temps). Son utilisation doit avoir lieu dans des conditions d'extrême responsabilité.

Dérivés et applications des hydrocarbures

Les hydrocarbures sont utilisés pour fabriquer de multiples matières plastiques.

Les hydrocarbures ont un vaste éventail d'utilisations pour la être humain, parmi lesquels se détachent :

  • La production d'énergie. Grâce à son énorme capacité de la combustion, les hydrocarbures sont utilisés comme source d'énergie Générer électricité. Ceci est réalisé dans certains types de centrales électriques et fournit de l'énergie à la fois aux maisons et à d'autres industries et permet le soutien de notre mode de vie.
  • La génération de carburants. Leur capacité énergétique leur permet de fabriquer différents types de carburants (essence, diesel, gaz naturel liquéfié), pour alimenter divers types de véhicules ou pour alimenter divers appareils électroménagers tels que des radiateurs, des cuisinières et des appareils de chauffage qui fonctionnent à l'aide de gaz tels que le butane ou le propane.
  • Obtention plastiques. Différents types de matériaux plastiques et polyvalents peuvent être obtenus dans les laboratoires à partir de la manipulation d'hydrocarbures. Ces matériaux sont si bon marché, efficaces et simples à fabriquer qu'il existe une énorme industrie autour d'eux.
  • La fabrication de solvants et autres produits. De nombreux hydrocarbures sont des composants essentiels des solvants et des solvants, des produits de nettoyage, des engrais ou du bitume.

Impact environnemental des hydrocarbures

L'utilisation des hydrocarbures a un coût, et le premier impacter il le prend environnement. En général, il s'agit de substances toxiques, susceptibles de produire de grands dommages écologiques en cas de déversement dans le la nature, comme pour les déversements d'hydrocarbures ou les fuites d'huile. La réparation de ces dommages environnementaux est souvent coûteuse et prend du temps.

De plus, selon l'hydrocarbure, son dégagement ou sa combustion émettent des gaz de effet de serre aile atmosphère, c'est-à-dire des gaz riches en carbone comme le méthane (CH4) ou dioxyde de carbone (CO2).

Ces gaz peuvent détruire le couche d'ozone la planète, et également bloquer la fuite d'énergie à travers l'atmosphère, contribuant considérablement à la réchauffement global et à changement climatique. La combustion de combustibles fossiles est, en fait, l'un des principaux facteurs de ce problème mondial.

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