烃
烃
-{zh-cn:; zh-tw:; zh-hk:;}-又称碳氢化合物(),是有机化合物,只由碳和氢组成。烃类包括烷烃、烯烃、炔烃及芳香烃,是许多其他有机化合物的基体。
名称.
字形.
「烃」字是化学家取碳氢两字的单元组合而成,由「碳」右下的「火」以及「氢」下半部的「巠」组合而成。
性质.
烃类皆难溶于水,完全燃烧可转化为二氧化碳和水,反应式如下:
formula_1
烃类组合结构不同,性质可能会有极大差异。结构相似,性相近;结构不同,习相远。正因如此,烃类种类繁多,是化学的大宗;但也由此许多同化学式的物质,其性质不相同,如1-丁烯和环丁烷皆为formula_2,但1-丁烯沸点为-6.3℃,环丁烷沸点却为12.5℃。
分类与命名.
烃类的分类法有许多种,可依其分子结构分为链烃及环烃,其中链烃分子中的碳原子是以开链方式连结,如链烷、链烯与链炔,环烃的分子结构则为环状,包含脂环烃(环烷、环烯与环炔)及芳香烃两类。烃类也可依其原子间的键结方式分为饱和烃及不饱和烃,饱和烃是指烃分子中的碳原子只以单键结合者,包含各种烷类,不饱和烃则是指烃分子中的碳原子兼含有双键或叁键者,如烯类、炔类及芳香烃等。此外,烃类依其化学性质也可分为脂肪烃及芳香烃两大类,脂肪烃为链烃和脂环烃的合称,芳香烃则是指分子结构中带苯环的烃。另外,芳香烃之环上接有脂肪族者称为脂芳烃。
烃类命名多用IUPAC命名法。
命名烃类,须先了解其共价键,若皆为单键,命名为烷烃;若有双键,命名为烯烃;若有三键,则初步命名为炔烃。若组成为环状,则初步命名为环烃。但若结构中出现苯环,则其为芳烃。
烷烃类.
不考虑环烷烃的情况下,此类的化学式通式为C"n"H2"n"+2。烷烃类的命名方法为:找出最长的碳键作为主键,依碳数命名之。若碳数小于十,以天干命名;若碳数多于十,以中文数字命名,如十一烷。,如戊烷的命名方式:
烯烃类.
若不考虑二烯、三烯、环烯烃等状况,此类的化学式通式为C"n"H2"n"。烯烃的命名方式和烷烃相似,惟须注意以下几点:
例:
顺、反丁烯:
异戊二烯
炔烃类.
若不考虑双键及三键同时出现的状况,以及二炔、环炔烃等状况,此类的化学式通式为C"n"H2"n"-2。炔类的命名方式也相似于烷类,但有以下几点不同:
例:
乙炔、丙炔:
环烃类.
环烃类的命名,首先必须确定碳原子以环状排列,且并不属于芳香烃类。然后,再确定其皆为单键组成,抑或是有双键、参键的部分。如皆为单键,则和烷类的命名方式相同,仅需在前添加环字,以做识别。如有双键部分,则和烯类的命名方式相同,但须在前加环字识别。如有参键部分,则和炔类的命名方式相同,但须在前加环字识别。
例:
环戊二烯:
丙烷和环丙烷:
芳香烃.
参见下表:
用途.
烃类是生活中应用广泛的化合物,在经济扮演重要角色,许多主要化石燃料皆隶属此类别,如煤炭、石油和天然气,以及它的衍生物塑料、石蜡、蜡等,还有一些会在工业上应用的部分溶剂与油皆属于碳氢化合物。
各方面的应用.
烃化物最大的应用层面为能源资源,亦为地球最重要的能源资源。
石油与分馏.
一般开采到的烃类多是石油等混合物,需经分馏的阶段,以下是分馏温度,碳数以及用途的简表: