Idrocarburi
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Gli idrocarburi sono composti organici, che contengono soltanto atomi di carbonio e di idrogeno. Gli atomi di carbonio (C) sono legati tra loro a formare lo scheletro della molecola, mentre gli idrogeni (H) sporgono da questo scheletro. Ad oggi sono stati classificati oltre 133mila tipi di idrocarburi.
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[modifica] Esempi di idrocarburi
L'idrocarburo più semplice è il metano di formula CH4. Aumentando il numero di carboni troviamo l'etano, di formula C2H6, l'etene (o etilene), C2H4 e l'etino, C2H2. Da quanto detto si può dedurre la struttura di un generico idrocarburo: ogni carbonio usa da uno a tre elettroni di valenza per formare legami con il carbonio adiacente, mentre i restanti elettroni di valenza del carbonio, sono utilizzati per i legami con gli atomi di idrogeno.
[modifica] Classificazione idrocarburi
Una prima distinzione tra i vari idrocarburi naturali si riferisce al loro stato fisico nelle condizioni di pressione e di temperatura ambientali e cioè:
- Idrocarburi solidi o semisolidi: asfalto, bitume, ecc.
- Idrocarburi liquidi: petrolio (grezzo)
- Idrocarburi gassosi: metano ed eventualmente altri gas come etano, propano, butano, ecc.
Una ulteriore distinzione può essere fatta in base alle caratteristiche chimiche, ottenendo tre classi principali:
- Idrocarburi aromatici, anelli con caratteristiche che li rendono particolarmente stabili.
- Idrocarburi saturi o alcani, con soli legami C-C, CnH2n+2
- Idrocarburi insaturi e tra questi:
Gli idrocarburi non aromatici si dicono, per distinzione con questi ultimi, alifatici. A seconda che lo scheletro carbonioso dell'idrocarburo alifatico sia lineare o si chiuda ad anello si hanno:
- idrocarburi aliciclici (le catene di atomi di carbonio si chiudono a formare anelli)
- cicloalcani (CnH2n)
- cicloalcheni (CnH2n-2)
- cicloalchini (CnH2n-4)
A seconda del tipo di catena gli idrocarburi aromatici si possono dividere in
[modifica] Proprietà
In generale per gli alcani aciclici, quelli con peso molecolare simile hanno proprietà chimico-fisiche simili. Gli idrocarburi con cicli formati da meno di sei atomi di carbonio sono particolarmente instabili a causa della piccolezza dell'anello (tensione d'anello). In generale gli idrocarburi saturi benché siano facilmente infiammabili e quindi reagiscano facilmente con l'ossigeno, hanno una relativa inerzia chimica, sono infatti anche detti paraffine Gli idrocarburi contenenti insaturazioni hanno altre proprietà dovute ai doppi o tripli legami e sono chimicamente più reattivi nelle posizioni contenenti il doppio o triplo legame. Gli idrocarburi aromatici, sono invece, appunto per l'aromaticità, molto stabili ed hanno una reattività chimica diversa da quella degli idrocarburi alifatici. Esistono in natura varie miscele degli idrocarburi suddetti, con caratteri fisici e chimici intermedi fra una categoria e l'altra.Le molecole degli alcani e dei cicloalcani sono apolari in quanto anche se il legame covalente C-H è polarizzato perché la differenza di elettronegatività è 0,4,la struttura tetraedrica porta a una distribuzione della carica nelle molecole complessivamente simmetrica;e le connsiderazioni sulla loro struttura molecolare trovano conferma nelle prove di solubilità dato che gli alcani sono praticamente insolubili in acqua mentre si sciolgono in solventi apolari.
[modifica] Aspetti economici e geopolitici
Tutti gli idrocarburi assumono una enorme importanza nell'economia e nella geopolitica moderne, principalmente grazie al loro ruolo fondamentale come fonte d'energia e per le vastissime applicazioni di tipo industriale.
