什么是碳氫化合物(Hydrocarbons)？

碳氫化合物是一種完全由碳和氫組成的有機化合物，從甲烷等簡單分子到聚苯乙烯（由數千個原子組成）等聚合物。碳原子之間強烈結合的能力使它們能夠形成幾乎無限種的鏈、環，以及其他構成有機分子主干的結構。由于每個原子可以...

碳氫化合物是一種完全由碳和氫組成的有機化合物，從甲烷等簡單分子到聚苯乙烯（由數千個原子組成）等聚合物。碳原子之間強烈結合的能力使它們能夠形成幾乎無限種的鏈、環，以及其他構成有機分子主干的結構。由于每個原子可以形成四個鍵，這些鍵還包括其他元素，如氫。這些化合物是易燃的，因為它們所含的兩種元素很容易與空氣中的氧氣結合，釋放能量。化石燃料，如石油和天然氣，煤是天然存在的碳氫化合物混合物；煤也含有一些，盡管它主要是碳結構和命名慣例碳氫化合物的命名遵循某些慣例，盡管在許多情況下，在現代系統中，名字的第一部分代表分子中碳原子的數量：按升序，前八個前綴為meth-，eth-，prop-，but-，pent-，hex-，庚烷和oct-。碳以單鍵連接的化合物統稱為烷烴，其名稱以–烷結尾。因此，前八種烷烴是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷和辛烷

碳氫化合物用作氣霧劑推進劑。碳原子也可以相互形成雙鍵或三鍵。具有雙鍵的分子稱為烯烴，它們的名字以–ene結尾，而那些有三鍵的叫做炔烴，名字以-yne結尾。只有單鍵的分子含有盡可能多的氫原子，因此被描述為飽和的。如果有雙鍵或三鍵，可用的位置就更少了對于氫，這些化合物被稱為不飽和化合物。

碳氫化合物由氫原子和碳原子組成舉個簡單的例子，乙烷有兩個碳原子由一個單鍵連接，每一個碳原子都能和三個氫原子結合，所以它的化學式是C2H6，它是一個烷烴，乙烯中有一個碳碳雙鍵，所以它只能有四個氫，使其成為分子式為C2H4的烯烴。乙炔具有三鍵，其分子式為C2H2，并使其成為炔烴。這種化合物被稱為乙炔。

原油是碳氫化合物的天然混合物碳原子也可以形成環，帶環的烷烴的名稱以環-開頭，因此環己烷是一種由六個碳原子以單鍵的方式連接而成環的烷烴，單鍵和雙鍵交替的環也是可能的，它被稱為苯環。含有苯環的碳氫化合物被稱為芳香烴，因為它們中的許多都有好聞的氣味。有些碳氫化合物分子有支鏈，丁烷通常由一個單鏈組成以一個碳原子與另外兩個碳原子結合形成分支的形式存在。這些分子的替代形式被稱為異構體。丁烷的支鏈異構體稱為異丁烷大多數碳氫化合物的生產來自化石燃料：煤、石油和天然氣，每天從地下開采數百萬噸。原油主要是多種不同的烷烴和環烷烴的混合物，一些芳香族化合物。由于它們的沸點不同，在煉油廠可以通過蒸餾將它們彼此分離出來。另一種被稱為"裂解"的過程是使用催化劑將一些較大的分子分解成更小的分子，而這些小分子則是更有用的燃料性質一般來說，碳氫化合物越復雜，其熔點和沸點就越高。例如，甲烷、乙烷和丙烷等較簡單的碳氫化合物，分別含有一個、兩個和三個碳，是氣體。許多形式是液體：例如正己烷和辛烷。固體形式包括石蠟（一種含有20到40個碳原子的分子混合物）和各種由數千個原子鏈組成的聚合物，如聚乙烯碳氫化合物最顯著的化學特性是其易燃性和形成聚合物的能力。氣體或液體與空氣中的氧氣發生反應，產生二氧化碳（CO2）和水，并以光和熱的形式釋放能量。必須提供一些能量來啟動反應，但是一旦開始，它是自我維持的：這些化合物會燃燒，就像用火柴或火花點燃煤氣爐所說明的那樣。固體也會燃燒，但不太容易。在某些情況下，并不是所有的碳都會形成二氧化碳；當它們在空氣中燃燒時，在氧氣供應不足的情況下，會產生一些煙塵和煙霧，任何碳氫化合物都能產生有毒、無味的氣體一氧化碳（CO）。利用碳氫化合物的易燃性，使其成為非常有用的燃料它們是當今文明的主要能源在世界范圍內，大部分電力是由這些化合物的燃燒產生的，它們被用來推動幾乎所有的移動機器：汽車、卡車、火車、飛機和輪船。它們也被用于制造許多其他化學品和材料。例如，大多數塑料是碳氫化合物聚合物。其他用途包括溶劑，氣霧罐用潤滑劑和推進劑。過去兩個月，化石燃料碳氫化合物問題一直是一個非常成功的燃料來源一百年左右的時間里，人們越來越多地呼吁減少對它們的使用。它們的燃燒會產生煙塵，在某些地區造成嚴重的污染問題。同時也會產生大量的二氧化碳。科學家們普遍認為，大氣中這種氣體含量的增加有助于收集熱量，全球氣溫升高，地球氣候變化。此外，化石燃料不會永遠持續。以目前的速度燃燒燃料，石油可能會在不到一個世紀內用完，煤炭可能會在幾個世紀內用完。所有這些都促使人們呼吁開發可再生能源，如太陽能和風能，并建造更多的零二氧化碳排放的核電站。2007年，諾貝爾和平獎授予了美國前副總統戈爾和聯合國政府間氣候變化專門委員會在確認和傳播碳氫化合物燃燒是全球變暖的主要原因這一信息方面所做的工作

在煉油廠的裂解塔中，原油被分離成汽油和煤油等產品。