Uhlovodíky

Informace

• obsahují jen C a H
• dělení
  • podle struktury
    • lineární
    • cyklické (cykloalkany)
  • podle sytosti
    • nasycené - alkany
    • nenasycené - alkeny, alkyny
  • podle aromatu
    • aromatické

Alkany

:

obrázek popisuje 10 nejjednodušších alkanů společně s jejich vzorci

Autor: KeegaNcz – Vlastní dílo, CC BY-SA 4.0, odkaz

• mají zakončení -an (propan, ethan, methan, )
• nejjednodušší zástupce - methan
• mohou mít i uzavřený řetězec - cykloalkan
• fyzikální vlastnosti
  • zavisí na délce C-řetězce (C₁ až C₄ - plynné, C₅ až C₁₅ - kapalné, C₁₆ a více - pevné)
  • bezbarvé, nerozpustné ve vodě
  • kapalné alkany jsou dobrá rozpouštědla
• chemické vlastnosti - snadno zápalné, hořlavé
• využití - plynné alkany - zdroj k topení (methan)
• spalování alkanů
  • dokonalé - málo kyslíku - CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O
  • nedokonalé - dostatek kyslíku - CH₄ + O₂ CO + H₂O - CO je jedovatý plyn

Zástupci alkanů

• obecně jako paliva, mazací oleje, pohonné hmoty

• směs kapalinných alkanů (C₅ až C₁₅) známe jako benzin - rozpouští tuky (benzinový čistič)

• směs tuhých alkanů ( C₁₆ a více) vazelína

• methan

  • nejjednodušší alkan
  • je součástí zemního plynu
  • může se hromadit v dolech - **součástí důlních **plynů
  • vlastnosti
    • za normálních podmínek (101 kPa, 20°C) bezbarvý, bez zápachu
    • hořlavý, výbušný, hoři namodrale, skvělá výhřevnost

• propan, butan

  • vlastnosti - bezbarvé a hořlavé plyny, ve směsi s O₂ vybuchují
  • použití
    • jejich stlačená směs se prodává v tlakových lahvích / palivo do zapalovačů
    • pohon do spalovacích motorů (LPG) - ekologické palivo

• benzin

  • směs C₅ - C₁₁
  • vysoce hořlavá a zdraví škodlivá látka
  • vysábí se frakční destilací ropy (nebo krakováním)
  • pohonné palivo

• motorová nafta

  • směs C₁₂ - C₂₂
  • hořlavá, zdraví škodlivá látka
  • pohonné palivo
  • viskóznější (hustější) než benzin

Alkeny

• uhlovodíky s otevřeným řetězcem a dvojnou vazbou
• mají zakončení -en
• fyzikální vlastnosti
  • podobné alkanům (délka řetězce určuje skupenství)
  • nerozpustné ve vodě
• chemické vlastnosti
  • snadno zápalné
  • ve vzduchu hořlavé
  • dvojná vazba způsobuje větší reaktivitu oproti alkanům
• lze je vyrobit z ropy
• vyrábí se z nich další org. sloučeniny

Zástupci alkenů

• ethen (ethylen)
  • nejjednoduší alken
  • v přirodě zřídka
  • vzorec: C₂H₄ (CH₂ = CH₂)
  • hořlavý bezbarvý nasládlý plyn
  • ve směsi s O₂ vybuchuje
  • využití: výroba syntetického lihu a PE (polyethylenu)
  • urychluje zrání ovoce
• buta-1,3-dien
  • vzorec: C₄H₆ (CH₂ = CH - CH = CH₂)
  • za normálních podmínek plyn
  • vyrábí se z něj syntetický kaučuk (ten se využívá v gumárenském průmyslu), latex, pneumatiky

Alkyny

• fyzikální vlastnosti - podobné alkanům a alkenům
• mají zakončení -yn
• uhlovodíky s trojnou vazbou v uhlíkovém řetězci

Zástupci alkynů

• ethyn (acetylen)
  • vzorec: C₂H₂ (CH ≡ CH)
  • bezbarvý plyn hořící svítivým plamenem
  • s O₂ vybuchuje
  • využití - sváření a řezání kovů (C₂H₂ + O₂ - 3 300 °C)
  • důležitý prekurzor ve výrobě PVC
  • uchovává se v bílých lahvích s hnědým pruhem
  • laboratorní příprava: CaC₂ + 2 H₂O C₂H₂ + Ca(OH)₂

Areny

Benzenové jádro

• "šestiúhelník" s "1,5 násobnými" vazbami mezi uhlíky
• značí se šestiúhelníkem a kruhem uprostřed

Zdroj: Tobiso

Struktura a původ

• obsahují jedno nebo více benzenových jader
• získávají se frakční destilací ropy a z černouhelného dehtu (karbonizací uhlí)
• názvy jsou často triviální (vymyšlené)

Vlastnosti a rizika

• sloučeniny s jedním b. jádrem jsou kapalné, vyšší jsou pevné
• mají typický zápach
• nerozpustné ve vodě
• hoří s černým dýmem
• toxické, hořlavé, nebezpečné pro životní prostředí a zdraví nebezpečné (karcinogenní)

Zástupci

• benzen (C₆H₆)
  • bezbarvá hořlavá kapalina
  • rozpouštědlo a surovina pro výrobu léčiv, plastů a barviv
  • silně karcinogenní
  • jedno b. jádro
• toluen (C₆H₅-CH₃)
  • rozpouštědlo barev a lepidel
  • surovina pro výrobu výbušniny TNT (trinitrotoluen)
  • nebezpečný při čichání (poškozuje mozek a játra)
  • jedno b. jádro, na jeden ohlík je navázán CH₃
• styren (C₆H₅-CH=CH₂)
  • surovina pro výrobu pěnového polystyrenu - významná izolaní hmota
  • jedno b. jádro, na jeden uhlík je navázán CH = CH₂
• naftalen (C₁₀H₈)
  • sublimující krystalická látka
  • prostředek proti molům
  • dvě b. jádra
• benzopyren (C₂₀H₁₂)
  • žlutá pevná látka obsažená ve výfukových plynech, cigaretovém kouři a grilovaných potravinách
  • silně karcinogenní
  • pět b. jader