Koolwaterstoffen
Inleiding
De meeste stoffen die we kennen bevatten de atoomsoort koolstof. De vorm van chemie die deze stoffen bestudeert, noem je koolstofchemie (of organische chemie).
Aardolie
Veel koolstofverbindingen worden gevormd uit aardolie. Aardolie is een van de fossiele brandstoffen net als steenkool en aardgas. Aardolie is ontstaan uit plantenresten die miljoenen jaren onder hoge druk onder de grond hebben gelegen. Het bestaat uit heel veel verschillende stoffen, deze stoffen bestaan bijna uitsluitend uit koolstof- en waterstofatomen. Ze worden koolwaterstoffen genoemd.
Om goed gebruik te kunnen maken van de verschillende stoffen die in aardolie zitten moeten de stoffen van elkaar gescheiden worden. Dit wordt gedaan door middel van gefractioneerde destillatie. (klik aan voor filmpje!)
Bij gefractioneerde destillatie wordt de ruwe olie voorverwarmd en in de destillatiekolom gepompt. Aangezien destillatie gebaseerd is op het verschil in kookpunt worden de kleine moleculen aan de bovenkant van de destillatie kolom afgevangen en de grotere moleculen aan de onderkant van de kolom zoals te zien is in figuur 1.
Figuur 1
Enkele bekende aardoliefracties met hun kooktrajecten (Tk in ºC) en samenstelling (in aantal C-atomen per molecuul) zijn:
- gas (LPG, liquid patrol gas) Tk < 20 C1 – C4
- lichte benzine 20 < Tk < 100 C5 – C6
- nafta 100 < Tk < 150 C6 – C12
- kerosine 150 < Tk < 250 C9 – C16
- gasolie 250 < Tk < 370 C15 – C25
- residu 370 < Tk C25 en hoger
Kraken
De stoffen die aan de onderkant uit de destilatie kolom komen zijn heel groot, deze stoffen moeten verder bewerkt worden om geschikte stoffen te maken die gebruikt kunnen worden in de industrie. Deze grote stoffen moeten kleiner gemaakt worden, dit proces heet kraken (filmpje!)
Kraken vindt plaats bij hoge temperatuur, in aanwezigheid van een katalysator ontstaat er een ontledingsreactie. Hierbij worden een aantal C-C bindingen verbroken. Er ontstaan op deze manier kleinere koolwaterstoffen.
Covalentie
Het begrip covalentie (alweer een filmpje) kun je o.a. afleiden uit het periodiek systeem. Pak hem er maar even bij!
Begin rechts bij de edelgassen: zij kunnen geen enkele binding aangaan. Hun covalentie is NUL: het aantal bindingsmogelijkheden dat een atoomsoort heeft noemen we de covalentie van de atoomsoort. De covalentie komt altijd overeen met het aantal bindingsstreepjes in een structuurformule. De meest voorkomende covalenties kun je vinden in tabel 1.
