탄화수소란 무엇입니까?

탄화수소가 무엇인지, 그 특성과 분류 방법을 설명합니다. 또한 파생 상품, 응용 프로그램 및 환경 영향.


석유, 천연가스, 석탄은 탄화수소의 주요 공급원입니다.

탄화수소란 무엇입니까?

탄화수소는 다양한 유형의 유기 화합물 입니다. 그것들은 더 크거나 덜 복잡할 수 있지만 항상 탄소(C)와 수소(H) 원자 의 골격 과 기타 가능한 원소 로 구성됩니다 .

각 탄화수소는 구조적 패턴을 나타냅니다. 특정 구성에 따라 물리적, 화학적 특성은 물론 해당 물질 의 이름이 결정되기 때문입니다. 석유 , 천연가스 , 석탄은 탄화수소의 주요 공급원입니다.

대부분의 탄화수소는 지구 내부 깊은 곳에 있으며 암석과 토양 의 층과 층 아래에 묻혀 있습니다 . 그것들은 매우 특정한 조건에서 고대에 다양한 생명체 의 몸을 구성했던 다량의 유기물이 혐기성 분해된 산물입니다 .

탄화수소는 고무나무에서 생성된 고무나 일부 식물이 가지고 있는 카로틴이라는 색소 세트와 같은 특정 형태로 다양한 생명체의 몸에도 존재합니다 . 또한 실험실에서 적절한 원료를 사용하여 합성할 수도 있습니다 .

엄청난 화학적, 에너지 잠재력을 고려할 때 탄화수소는 전기 에너지 생산을 포함한 다양한 산업 에서 없어서는 안 될 부분입니다 .

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탄화수소의 특성

탄화수소의 일부 특성은 다음과 같습니다.

  • 그들은 대부분 탄소와 수소로 구성되어 있으며 다른 원소나 다른 라디칼 그룹의 첨가물도 있을 수 있습니다. 탄소 원자가 화합물의 구조를 구성하는 동안 수소 원자는 경우에 따라 특정 구성(모양, 구조 , 방향)으로 함께 유지하는 다리 역할을 합니다.
  • 그들은 선형 또는 분지형 , 개방형 또는 폐쇄형 분자 구조를 가질 수 있습니다. 탄화수소인지 다른 것인지는 구성 요소의 배열과 수량에 따라 다릅니다.
  • 이는 가연성이 높고 엄청난 에너지 용량을 갖고 있어 산업 변혁과 에너지 획득에 이상적인 원료입니다.
  • 이들 중 대부분은 독성이 있으며 건강 에 위험한 증기를 방출할 수 있습니다 .

탄화수소의 분류


각 탄화수소는 특정한 분자 구조를 가지고 있습니다.
19세기 발견 이후 탄화수소는 두 가지 기준, 즉 구조 유형 과 원자 사이의 결합 유형에 따라 분류되었습니다 . 첫 번째 분류에 따르면 두 가지 범주가 구별됩니다.

  • 비고리형 또는 개방형 사슬 탄화수소. 그들은 분자 사슬이 스스로 닫히지 않는 것들입니다. 차례로 선형 (선 모양) 또는 가지 (다양한 가지 포함)로 나눌 수 있습니다. 예를 들어:
  • 순환 또는 폐쇄 사슬 탄화수소. 그들은 분자 사슬이 스스로 닫히는 것들입니다. 차례로, 이들은 단환식(단일 주기)과 다환식(다중 주기)으로 나눌 수 있습니다. 예를 들어:

그러나 두 번째 분류에 따르면 다음과 같습니다.

  • 방향족 탄화수소. 그들은 방향족 고리, 즉 방향족 화합물에서 비편재화된 전자의 수가 다음을 준수한다는 소위 Hückel 규칙을 따르는 고리 구조를 가지고 있습니다.

어디:

    • N. 정수를 나타냅니다.
    • 네. 방향족 화합물에서 비편재화된 전자  의 수를 나타냅니다

예를 들어, 벤젠(C 6 H 6 )의 구조에는 6개의 비편재화된 전자(pi(𝛑) 전자라고 함)가 있으며 이는 n이 1과 같아야 함을 의미합니다.

거의 모든 방향족 탄화수소는 일반적으로 벤젠에서 파생되므로 (항상 그런 것은 아님), 따라서 벤젠의 육각형 구조는 이러한 방향족 화합물 중 다수의 일부입니다. “방향족”이라는 이름은 이 화합물이 처음에 기분 좋은 냄새가 나는 화학 물질을 분해하여 얻어졌다는 사실에서 유래되었습니다 . 방향족 화합물의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 지방족 탄화수소. 방향족 고리가 부족합니다. 그들의 이름은 그리스 aleiphar , 즉 “지방”에서 유래되었습니다. 왜냐하면 그들은 기름과 지방 의 분해로부터 얻어졌기 때문입니다 . 이는 포화(단일 원자 결합 포함)와 불포화(하나 이상의 다중, 이중 또는 삼중 결합 포함)로 분류됩니다. 지방족 탄화수소의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

탄화수소의 중요성

탄화수소는 매우 다양한 제품을 얻기 위한 원료 로 사용되기 때문에 매우 다양한 물질입니다 . 또한, 그들은 큰 에너지 잠재력을 가지고 있습니다. 즉, 연소가 쉽고 강렬하므로 재료, 용제 , 화석 연료 에서 전기 에너지 생성에 이르기까지 다양한 산업을 에너지적으로 지원합니다.

게다가 그 형성에는 지하에서 수백만 년의 느린 화학 과정이 걸렸기 때문에 중요하지만 재생 불가능한 자원을 구성하며 언젠가는 영원히(또는 적어도 상당한 시간 동안) 고갈되어야 한다는 사실도 있습니다. . ). 그 사용은 극도의 책임이 있는 조건 하에서 이루어져야 합니다.

탄화수소의 파생물 및 응용


탄화수소는 다양한 플라스틱 재료를 제조하는 데 사용됩니다.
탄화수소는 인간 에게 다음과 같은 다양한 용도로 사용됩니다 .

  • 에너지 생성. 엄청난 연소 능력 덕분에 탄화수소는 전기를 생산하는 에너지원 으로 사용됩니다 . 이는 특정 유형의 발전소에서 수행되며 가정과 기타 산업 모두에 에너지를 공급하고 우리 삶의 모델을 지원할 수 있습니다.
  • 연료의 생성. 그들의 에너지 용량을 통해 다양한 유형의 연료(가솔린, 디젤, 액화 천연 가스 )를 제조하고, 다양한 유형의 차량에 전력을 공급하거나 가스를 사용하여 작동하는 히터, 스토브 및 히터와 같은 다양한 가전 제품에 전력을 공급하는 데 사용할 수 있습니다 . 부탄이나 프로판처럼.
  • 플라스틱 획득 . 실험실에서 탄화수소를 처리하면 다양한 유형의 플라스틱과 다양한 재료를 얻을 수 있습니다. 이러한 재료는 매우 저렴하고 효과적이며 제조하기 쉽기 때문에 이를 중심으로 한 거대한 산업이 이루어지고 있습니다.
  • 용제 및 기타 제품 의 제조 . 많은 탄화수소는 용제, 희석제, 청소 제품, 비료 또는 역청의 필수 구성 요소입니다.

탄화수소가 환경에 미치는 영향

탄화수소를 사용하면 비용이 발생하며 가장 먼저 환경 에 영향을 미칩니다 . 일반적으로 이러한 물질은 기름 유출이나 원유 누출 과 같이 자연으로 배출될 경우 큰 생태적 피해를 일으킬 수 있는 독성 물질 입니다 . 이러한 환경 피해를 복구하는 데에는 일반적으로 비용과 시간이 많이 소요됩니다.

또한, 탄화수소에 따라 배출 또는 연소 시 온실 가스 , 즉 메탄(CH4 ) 이나 이산화탄소 (CO2 ) 와 같은 탄소 가 풍부한 가스가 배출됩니다 .

이러한 가스는 지구의 오존층을 파괴할 수 있으며 대기를 통한 에너지 유출을 차단하여 지구 온난화 와 기후 변화 에 크게 기여할 수 있습니다 . 실제로 화석 연료의 연소는 이 세계적인 문제의 주요 요인 중 하나입니다.

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