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烷烃类型与结构

石油的严格定义仅包括原油,但术语的常见使用通常包括给定混合188金宝搏赞助物中含有的所有液体,气体和固体碳氢化合物。所有烃都是相同的,因为它们含有氢和碳原子,但它们的碳数量不同,它们的饱和水平,无论是线性还是环状的,以及它们是否是芳香族的。有关这些主题的更多信息可以在碳氢化合物制品中找到。在这里,我们看看特定的碳氢化合物及其性质。在这样做时,重要的是要记住,氢气只能形成一个键,而碳可以参与最多四个键。(如下图所示,黑色代表碳,红色代表氢,蓝色代表氧气)。

烷烃

烷烃仅含有单键,这意味着它们用氢原子饱和。它们是碱性碳氢化合物和理解其他更复杂分子的化学的起点。

烷烃的名字来自于由一个碳和三个氢组成的烷基。当然,它们还包含其他基团,但它们总是包含一个烷基。以“-ane”结尾让你知道这些分子中只有单键。

除燃烧之外,烷烃之外的一致反应是自由基卤化。在该方法中,烷基的氢被卤素代替(如氯和溴在周期表上)。使用丙烷证明典型的反应。

伯努因反应

烷烃也被称为石蜡(paraffins),这使得这个术语非常容易混淆,因为石蜡也指一种蜡。下面是如何理解它。任何饱和烃的分子式都是CnH2n + 2)是石蜡,并且这些分子的混合物可用于制造叫蜡,称为石蜡蜡。通常,在该蜡中使用的烷烃具有碳碳含有20至40个碳的碳链。因此,石蜡是一种由石蜡或烷烃制成的蜡。石蜡蜡的特征在于低熔点,柔韧的结构和易燃烧。它通常用于蜡烛和蜡笔。

甲烷(CH4)

甲烷是由一个碳分子和四个氢分子组成的最简单的碳氢化合物。由于甲烷体积很小,在室温下是无色无味的气体。家用“天然气”中的气味实际上是出于安全原因而添加到甲烷中。

甲烷分子

甲烷是一个四面体形状(底部为三角形的金字塔),每个氢与所有其他氢的距离相等。甲烷主要用作发电和取暖的燃料。在它的压缩形式,它被用作汽车燃料。甲烷通常燃烧效率高,只产生少量的一氧化碳。

沼气燃烧方程

乙烷(C.2H6)

乙烷有两个碳分子和六个氢分子。碳分子通过单键彼此连接,并且每个氢原子具有三个。与甲烷一样,乙烷在室温下是一种无色,无味的气体。

乙烷分子

乙烷主要用于乙烯的生产。乙烯本身是一种植物激素,有助于果实成熟。它还被用于生产聚乙烯(一种乙烯聚合物,是世界上使用最广泛的塑料)和防冻剂的主要成分乙二醇。乙烯在过去一直被用作麻醉剂,但作为一种窒息剂、可燃物和3类致癌物,乙烯具有很高的危险性。

乙烷燃烧方程

丙烷(C3.H8)

该3个碳分子广泛用作加热和烹饪应用中的压缩气体(在压缩时形成液体)。它是天然气加工和石油精炼的副产品。188金宝搏赞助在其气体形式中,丙烷比空气重,这意味着它将沉入到那里的最低点和水池。丙烷是一种非常清洁的燃料燃料,虽然污染物可以产生其他副产品,产生多种水和二氧化碳。

丙烷

丙烷的主要用途是用于加热的燃料,通常用于大规模应用,作为车辆燃料。它是美国汽油最广泛的替代品,也在发展中国家越来越受欢迎。超越燃料,丙烷不能用作制冷剂,当时电时。随着气体膨胀,它吸收热量。事实上,它会导致轻度冻伤。它也被视为对其他制冷剂的替代品,但具有爆炸性的主要缺点!

丙烷燃烧方程

丁烷(C.4H10)

丁烷是四碳气体。像丙烷一样,它比空气气体的密度更大,聚集在最低的可用空间。它是最常用的打火机液体和丁烷火炬。它还可以装在小瓶中出售,用于烹饪,也可以与丙烷混合。它也被用作气溶胶推进剂。

丁烷分子

丁烷是一种欣快剂,因此常被滥用为吸入剂。不幸的是,它会导致窒息、心律失常和肺部气道肌肉痉挛。最后一个特性是“嗅探者突然死亡”的原因,是55%与吸入溶剂有关的案件的死亡原因。

丁烷燃烧方程

戊烷(C5H12)

戊烷通常用作溶剂,很少用作燃料,因为它在室温下是液体(无色),但很容易蒸发。事实上,戊烷在37摄氏度(98.6华氏度)沸腾,这是体温。

戊烷分子

戊烷可以在汽油的混合物中找到,但其在工业环境中的主要用途是塑料泡沫的产生中的“鼓风机”。它还发现作为制冷剂的应用,因为CFC被替换。除了上面图中,还有另外两种形式的戊烷。异戊烷用于牙膏,如Aquafresh和Sensodyne。Neopentane(AKA 2,2-二甲基丙烷)高挥发性和易燃。

戊烷燃烧方程

己烷(C.6H14)

己烷具有许多结构异构体,其通常被称为“己烷”。这些分子是汽油的显着成分,无色液体是室温,沸腾约60摄氏度。这些分子是汽油它具有独特气味的原因。

己烷分子

在工业中,己烷用作胶水配方中的溶剂,生产皮革制品,以及屋顶的沥青瓦片。由于其对基本环境的抵抗力(pH大于7),己烷非常适合涉及强碱的实验室反应。

己烷是相对无毒的,只能成为人们反复暴露于相对较高水平的神经毒素。由于其安全性和能力作为溶剂,己烷在食品加工中找到了应用。它通常用于从谷物和坚果中提取油。然而,一般而言,己烷可以在加工后持续存在于食物中,因此Isohexane是鉴于其增强的安全型材的更好的替代方案。

己烷燃烧分子

异己烷(C.6H14)

异己烷(又名2-甲基戊烷)在食品加工中是己烷的一个很好的替代品,因为它对已经存在的过程要求很少或根本不需要改变。它比正己烷更安全,而且使用成本更低,因为它不需要像正己烷那样的高温蒸发。许多食品加工者正在转向使用异己烷。

异己烷分子

己烷燃烧方程

庚烷(C.7H16)

庚烷在燃料中是不希望的,因为它爆炸性地燃烧并导致发动机敲击。实际上,100%庚烷的混合物是0辛烷值的参考标准。另一方面,100辛烷值将是100%ISO-辛烷值(见下一个)。因此,燃料中的庚烷降低了辛烷值。

庚烷分子

因为它作为燃料相对无用,所以庚烷主要用作溶剂。它是橡胶水泥的主要成分,并在商业上销售以用于涂料。在涂料中,庚烷用于溶解颜料并使着色更加着色。它通常用于气动涂料喷雾器。<

因为庚烷是“终极爆震剂”,它经常被用来测试发动机的抗爆性能。因此,发动机制造商将燃烧100%的庚烷来测试他们的发动机部件和抗爆技术。

庚烷燃烧方程

辛烷和异辛烷(C8H18)

辛烷及其异构体是汽油的主要成分。值得注意的是,异辛烷是提高汽油辛烷值的因素。正辛烷或标准直链辛烷值实际上降低了汽油的辛烷值。其他碳氢化合物也可用于提高辛烷值,包括甲苯和甲基叔丁基醚(MTBE)

辛烷

辛烷值

标准异辛烷(又名2,2,4-trimethylpentane)

异辛烷分子

辛烷燃烧方程

壬烷(C9H20.)

壬烷有35种不同的异构体。由于它的高可燃性,它主要只用在燃料中。它的主要用途是煤油。它偶尔被用作溶剂和制造石蜡。

壬烷分子

壬烷燃烧方程

癸烷(C10H22)

虽然碳氢化合物确实变大了,我们还是把癸烷作为这个系列的最后一个元素。癸烷有75种不同的异构体它们都是可燃的。它的主要用途是用作燃料和溶剂。

癸烷分子

癸烷燃烧方程