화학-탄소 및 그 화합물

소개

  • 탄소는 모든 생명체에게 매우 중요한 역할을합니다.

  • 지각의 탄 소량은 0.02 %에 불과하며 탄산염, 탄산수 소염, 석탄, 석유와 같은 광물 형태로 제공됩니다.

  • 지구 대기 중 탄소의 존재는 이산화탄소 형태로 0.03 %입니다.

탄소 화합물

  • 거의 모든 탄소 화합물 (몇몇 제외)은 전기 전도체가 좋지 않습니다.

  • 다이아몬드와 흑연은 모두 탄소 원자에 의해 형성됩니다. 그러나 탄소 원자가 서로 결합하는 방식에 차이가 있습니다.

  • 다이아몬드에서 탄소의 각 ​​원자는 4 개의 다른 탄소 원자와 결합되어 단단한 3 차원 구조를 형성합니다 (아래 이미지 참조).

  • 흑연에서 탄소의 각 ​​원자는 동일한 평면에서 세 개의 다른 탄소 원자와 결합되어 육각형 배열을 제공합니다 (아래 이미지 참조).

  • 다이아몬드와 흑연의 물리적 구조에도 차이가 있습니다.

  • 다이아몬드는 알려진 가장 단단한 물질이지만 흑연은 매끄럽고 미끄러운 물질입니다.

  • 흑연은 좋은 전기 전도체이지만 다이아몬드는 그렇지 않습니다.

  • 다음 표는 탄소와 수소 화합물의 구조를 보여줍니다-

이름 공식 구조
메탄 CH 4
에탄 C 2 H 6
프로판 C 3 H 8
부탄 C 4 H 10
펜탄 C 5 H 12
헥산 C 6 H 14
  • 분자식은 동일하지만 구조가 다른 화합물은 다음과 같이 알려져 있습니다. structural isomers (아래에 주어진 구조 부탄 참조).

  • 포화 탄화수소는 alkanes.

  • 하나 이상의 이중 결합으로 구성된 불포화 탄화수소는 다음과 같이 알려져 있습니다. alkenes.

  • 하나 이상의 삼중 결합으로 구성된 불포화 탄화수소는 다음과 같이 알려져 있습니다. alkynes.

알코올을 연료로 사용

  • 사탕 수수 식물은 햇빛을 화학적 에너지로 매우 효율적으로 변환하고 그 주스를 사용하여 당밀을 만들 수 있습니다.

  • 당밀이 발효되면 알코올 (에탄올)이 생성됩니다.

  • 현재 일부 국가에서는 알코올이 더 깨끗한 연료이기 때문에 가솔린의 첨가제로 사용하고 있습니다.

  • 이 알코올은 충분한 공기 (산소)에서 타면서 이산화탄소와 물만 발생시킵니다.

에스테르

  • 에스테르는 단 냄새가 나는 물질로, 가장 일반적으로 산과 알코올의 반응에 의해 형성됩니다 (에스테르의 형성을 보여주는 아래 이미지 참조).

  • 에스테르가 산이나 염기의 존재하에 반응하면 알코올과 카르 복실 산을 되돌려줍니다.

  • 에스테르와 산 또는 염기의 반응은 다음과 같이 알려져 있습니다. saponification 비누 준비에 사용되기 때문입니다.

  • 비누 분자는 일반적으로 장쇄 카르 복실 산의 나트륨 또는 칼륨 염입니다.

  • 흥미롭게도 비누의 이온 말단은 물에 용해되는 반면 탄소 사슬은 기름에 용해됩니다. 비누 분자의 이러한 전형적인 특징은 다음과 같은 구조를 형성합니다.micelles (아래 주어진 이미지 참조)

  • 미셀에서 분자의 한쪽 끝은 기름 방울을 향하는 반면 이온 끝은 외부에 남아 있습니다.

  • 비누 미셀은 먼지를 물에 녹이는 데 도움이됩니다. 마찬가지로 옷도 청소됩니다.

  • 반면에 세제는 일반적으로 긴 사슬 카르 복실 산의 암모늄 또는 설포 네이트 염으로 경수에서도 효과가 있습니다.

  • 세제는 일반적으로 샴푸 및 의류 청소용 기타 제품을 만드는 데 사용됩니다.