Uhlovodíky

Uhlovodíky

ALKANY

Jsou to uhlovodíky s jednoduchými vazbami mezi atomy uhlíku a zakončením an.

METHAN (CH4)-složka zemního, důlního a bahenního plynu. Použití: palivo, výroba acetylenu, vodíku, sazí.

ETHAN (C2H6)-vyskytuje se v zemním plynu

PROPAN (C3H8)

BUTAN (C4H10)

Mají větší hustotu než vzduch.

Použití: palivo, automobily na LPG.

Všechny uvedené alkany jsou bezbarvé plyny-se vzduchem tvoří výbušnou směs.

Typy vzorců:

A) souhrnné: C2H6

B) strukturní: viz. uč.

C) racionální: CH3CH3

Obecný vzorec: CnH2n+2 n= počet atomů uhlíku

Izomery – jsou látky, které mají stejný souhrnný vzorec, ale jiné uspořádání atomů v molekule a vlastnosti

ALKENY

Jsou uhlovodíky obsahující jednu dvojnou vazbu mezi atomy uhlíku, zakončení – en.

ETHYLEN (ETHEN): C2H4

Bezbarvý , hořlavý plyn nasládlé vůně. Použití: surovina pro výrobu polyethylenu-(polymer), při dozrávání ovoce ve skladech.

PROPYLEN (PROPEN): C3H6 – plynná látka

Použití: výroba polypropylenu-(polymer)

Obecný vzorec: CnH2n

Ethylen a propylen se získávají z ropy.

Polymery jsou přírodní nebo syntetické látky s velkými molekulami – makromolekulami. Děj, při kterém z jednoduchých molekul vznikají makromolekuly se nazývá polymerace (výsledná látka polymer).

Bromová voda – je látka, která se používá pro důkaz násobných vazeb (dvojná, trojná) – dojde k jejímu odbarvení

ALKYNY

Jsou uhlovodíky, obsahují jednu trojnou vazbu mezi atomy uhlíku, zakončení yn.

ACETYLEN (ETHYN) (C2H2)-plynná, bezbarvá, hořlavá látka

Vzorec:

Použití: při sváření a řezání kovů, surovina pro výrobu PVC, kyseliny octové. V tlakových nádobách označených kaštanovou barvou (dříve bílou).

Obecný vzorec CnH2n-2

ARENY

Jsou uhlovodíky, které obsahují v molekule benzenový kruh (uč. str. 47)

Jejich zdrojem je černouhelný dehet a ropa.

Benzen (C6H6): hořlavá jedovatá kapalina, páry benzenu mají rakovinotvorné účinky.

Toluen (methylbenzen) (C6H5CH3): kapalná látka, použití: rozpouštědlo barev a laků, k výrobě výbušnin TNT (trinitrotoluen)

CH3 –tzv. uhlovodíkový zbytek – methyl, vznikne oddělením jednoho atomu H od methanu, podobně ethyl CH3CH2, propyl

Naftalen (C10H8): 2 benzenové kruhy, typicky páchnoucí bílá pevná látka.

Použití: výroba barviv a plastů, dříve k ochraně kožešin a vlněných výrobků před moly.

Přírodní zdroje uhlovodíků

1) Ropa

Je tmavá, oleji podobná kapalina výrazného zápachu, menší hustoty než voda. Ropa se nejdříve zbavuje hrubých příměsí (písek) a vody. Pak následuje frakční destilace v průmyslových destilačních kolonách. Během ní se na základě rozdílné teploty varu oddělují směsi uhlovodíků s blízkou teplotou varu-frakce.

Produkty destilace ropy a jejich využití:

- plynné uhlovodíky: směs propanu a butanu (významné palivo-v domácnosti, cestovní vařiče, automobily na LPG.

- benzín: palivo spalovacích motorů, rozpouštědlo, čistící prostředek

- petrolej: palivo pro letadla, na výrobu benzínu, ke svícení

- plynový olej: motorová nafta: palivo dieselových motorů, topná nafta

- mazut: palivo (v teplárnách, kotelnách, na lodích)

- oleje: mazadla strojních zařízení a motorů , získává se z nich parafin (svíčky, leštidla) a různé vazelíny (mazadla), čisté vazelíny (masti a krémy ve zdravotnictví).

- asfalt: úprava povrchu vozovek, izolační materiál proti vlhkosti ve stavebnictví

Po frakční destilaci následují postupy, jimiž se mění a upravuje chemické složení získaných frakcí, popřípadě se získávají zcela nové sloučeniny (petrochemické suroviny).

2) Zemní plyn

Využívá se především jako palivo. Jeho hlavní složkou je methan –CH4 (90%). Zbytek tvoří ethan, propan, butan, CO2… Zemní plyn se také využívá jako chemická surovina k výrobě vodíku, sazí (pro gumárenský průmysl) a syntézního plynu (směs CO a H2) tj. surovina pro výrobu organických látek. Přepravuje se buď v kapalné formě (tankery) nebo v plynné formě (plynovody).

3) Uhlí

Využívá se především jako palivo, výhodnější je však jeho zpracování v plynárnách a koksovnách –zahřátí bez přístupu vzduchu na 900°C-karbonizace.

Vzniká při tom:

koks: (výroba Fe, páleného vápna…)

plyn: (koksárenský nebo svítiplyn-k topení)

dehet: (benzen, naftalen)