HİDROKARBONLARIN SINIFLANDIRILMASI

Hidrokarbonların kimyasal yapılan yakıtın özelliklerini değiştirir. Bile­şikteki hidrojen atom sayısı karbon atomuna nazaran ne kadar fazla olursa yakıtın ısı değeri o kadar artar. Molekül ağırlığı fazla olan bileşiklerin uçuculuğu azdır. Aynı bağı yapan hidrokarbonlarda moleküldeki karbon atomu sayısı arttıkça vuruntu direnci azalır.

Organik kimyada sınıflandırma çok geniş kapsamlıdır ve başta iki ana guruba ayrılarak incelenir.

1) Alifatik bileşikler

2) Aromatik bileşikler

Organik bileşiklerden yapıları en basit olan hidrokarbonlar da gene iki ana sınıfa ayrılarak incelenirler.

1) Alifatik hidrokarbonlar

2) Aromatik hidrokarbonlar

Ancak bu sınıfların ayrıntılı incelenmesine girmeyeceğiz. Konuya yar­dımcı olması bakımından hidrokarbonların, karbon atomlarının birbirine bağlanış şekillerine göre sınıflandırılmasıyla yetineceğiz. Karbon atomlarının birbirine tek bağ ile bağlandıkları bileşiklere doymuş, iki veya üç bağla bağlandıkları bileşiklere de doymamış bileşikler denir. Buna göre hidrokar­bonlar:

1) Doymuş hidrokarbonlar                                           

2) Doymamış hidrokarbonlar diye ikiye ayrılır.

  DOYMUŞ HİDROKARBONLAR

  Parafinler

Düz zincir bağ yapanlara normal parafinler, dallanmış zincir bağı yapanlara da izoparafinler denir. Kapalı formülleri C_n H_2n+2 açık formülleri ise Şekil l’de oktan hidrokarbonu örneklenerek gösterilmiştir. Izo-parafinlerin normal parafinlere nazaran vuruntu dirençleri daha fazladır.

 

Şekil  Dallanmış zincirbağlı hidrokarbonlar

Parafın sınıfı bileşiklerin hepsi ham petrolde vardır ve motor yakıtlarının ana kısmını meydana getirir. Sınıfın beş karbon atomluya kadar olan ilk dördü gaz halinde bulunur. Basınç altında sıvı hale gelen bu gurup, günümüzde mutfak işlerinde, ısı ve aydınlatmada kullanılmaktadır.

Metan C H₄

Etan  C₂ H₆

Propan C₃ H₈

Bütan C₄ H_ıo

Benzinin büyük kısmını meydana getiren parafin sınıfı hidrokarbonlar hakkında tamamlayıcı bilgi Tablo - 3'de çizelge halinde verilmiştir.

Tablo : Parafin tipi hidrokarbonların kaynama ve ergime noktaları

ADI	FORMÜLÜ	ERGİME NOKTASI °C	KAYNAMA NOKTASI °C
PENTAN	C5H12	-131	36,2
HEGZAN	C6 H14	- 94	69
HEPTAN	C7 H16	-91	98,4
OKTAN	C8 H18	-57	124,6
NONAN	C9 H20	-	150,6
DEKAN	C10 H22	-31	174
UNADEKAN	c11 H24		197

Normal parafinler:Atomlar sıra şeklinde bağlıdırlar.Her karbon atomunun dört bağlantı kolu da bağlı olduğundan bunlara doymuş hidrokarbonlar denir.Bağlar kolayca ayrılabildiğinden tutuşma meyilleri oldukça yüksektir.

İzoparafinler:Bazı karbon atomları genel zincir yapının üzerine çatallı bir şekilde yerleşmiştir.Grubun düz zincir kısmını oluşturan  karbon atomunun sayısına ve dallanma yerlerine göre özel isim alırlar.Bu türde isimlendirme önemlidir.Çünkü aynı kapalı formüle sahip ,fakat farklı şekillerde dallanmış yakıtlar tamamen farklı özellikler gösterebilir.Tutuşma meyilleri ,dolaysıyla vuruntu meyilleri azdır.benzin motorları için uygundurlar.

naftenler

Halka bağlı ve kapalı formülleri C H   olan bu sınıfa siklo parafinler de denir. Vuruntu dirençleri parafinlerden yüksek, ayrıca buharlaşma özellikleri de isteklere uygundur. Sınıfın üyelerinden olan siklo hekzanın açık formülü Şekil -3'de gösterilmiştir.

 

Şekil 4: Halka bağlı naftenler

  Olefinler(C_nH_2n- C_nH_2n-6):

Bazı karbon atomları çift bağlı doymamış hidrokarbonlardır.Isıl değerleri düşük yoğunlukları 620-820 kg/m³  arasındadır. Tutuşma meyilleri azdır.Bu grup ham petrolün damıtılması yoluyla çok az elde edilebilir.Daha çok büyük ürünlerin parçalanması ile elde edilen benzinde bol miktarda bulunurlar.Kolay parçalanamayan olefinler benzin motorunda yakıt olarak kullanılabilir.Tutuşma meyilleri artırılırsa dizel yakıtı olarak kullanılabilirler.

Aromatlar

Halka şeklinde yapıları, çok sayıda çift bağlı karbon atomları nedeniyle tutuşma meyilleri düşüktür.Kokuları keskin olduğundan  aromatlar olarak adlandırılırlar.Kapalı formülleri C_nH_2n-6 ‘dır. Ana yapılarını benzen molekülü oluşturur.Daha çok kömürden yapay olarak elde edilirler ve vuruntu mukavemetini artırmak  için benzine katılırlar.Ancak kansorojen olduklarından katkı miktarı sınırlandırılmaktadır. Genelde aromatların yoğunlukları yüksek (800-850 kg/m³) ,ısıl değerleri düşüktür.Karbon atomlarının aralarındaki  bağlar sağlam olduğundan vuruntuya karşı dayanıklı olan aromatların  oktan sayıları yüksektir.Benzin motoru yakıtı olarak kullanılmaya elverişli olup ,setan sayıları düşük olduğundan dizel motoru yakıtı olarak kullanılmazlar.

  DOYMAMIŞ HİDROKARBONLAR

 

  Aromatikler    

Kapalı formülü C_n H_2n-6     olan, halka şeklinde çift bağlı hidrokarbonlardır. Vuruntu dirençleri çok yüksek olduğundan motor yakıtı olarak önem taşırlar. Sınıfın en önemli üyesi benzendir. Aromatik bileşiklerin başlangıç maddesi olarak kullanılır. Yani, bütün aromatik bileşikler benzenden türer.

 

  Olefinler

Zifttir tipi çift bağlı hidrokarbonlardır. Molekülde bir çift bağı olanlara mono olefin denir. Kapalı formülü C_n H_2n 'dir. Molekülde iki tane çift bağ bulunanlara da di olefinler denir ve C_nH_2n-6 kapalı formülü ile gösterilirler.  Olefinlerin vuruntu dirençleri yüksektir. Fakat depolandık­larında, zamanla reçineleşme yaptıklarından motor yakıtı olarak uygun değildirler.