什么是碳氢化合物？碳氢化合物是由碳和氢组成的有机化合物

今天使用的大多数塑料来自从原油、天然气和煤中提取的碳氢化合物——化石燃料。

什么是碳氢化合物？

碳氢化合物是由碳和氢组成的有机化合物（可以是脂肪族或芳香族）。脂肪烃没有环状苯环，而芳烃有苯环。

碳（C，原子序数 = 6）的化合价为四，这意味着它在最外层有四个电子。它能够与元素周期表中任何元素的其他四个电子配对以形成化学键（对于碳氢化合物，它将与氢配对）。另一方面，氢（H，原子序数 = 1）在价壳中只有一个电子，因此这些 H 原子中的四个已准备好通过形成单键与 C 原子配对以产生 CH 4分子. CH 4分子称为甲烷，是最简单的碳氢化合物，是烷烃家族的第一个成员。类似地，如果两个 C 原子键合在一起，它们最多可以连接六个 H 原子，每个 C 原子上有三个，从而给出 CH 的化学式3 -CH 3（或C 2 H 6）称为乙烷，系列如下。

烷烃族：甲烷（CH 4）、乙烷（CH 3 -CH 3或C 2 H 6）、丙烷（CH 3 -CH 2 -CH 3）、丁烷（CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3）、戊烷（CH 3 -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 3）、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、十二烷、十一烷等。

请注意，这种与碳和氢的键是饱和键（σ键表示为σ键）。也可以存在不饱和键，其中 pi 键 (π-bond) 与 sigma 键一起存在，产生碳-碳双键 (烯烃)，或者有两个 π-键与 sigma 产生碳-碳三键 (炔烃)，其很大程度上取决于元素之间的杂交类型。

烯烃族：乙烯（CH 2 =CH 2或C 2 H 4）、丙烯（CH 2 =CH-CH 2）、1-丁烯（CH 2 =CH-CH 2 -CH 3）、2-丁烯（CH 3 -CH=CH-CH 3 ) 等等。（注意1-丁烯和2-丁烯是丁烯的异构体）。

炔烃：乙炔（CH≡CH或C 2 H 2）、丙炔（CH≡C-CH 3）、1-丁炔（CH≡C-CH 2 -CH 3）、2-丁炔（CH 3 -CH≡CH -CH 3 ) 等等。

什么是化石燃料，它们来自哪里？

化石燃料主要是由碳、氢、氮、硫、氧元素和其他矿物组成的原油、天然气和煤（图 1，参考文献）。普遍接受的理论是，这些碳氢化合物是由侏罗纪时期存在的称为浮游生物（微小植物和动物）的生物残骸形成的。由于巨大的热量和压力的压缩，浮游生物被埋在地幔厚重的沉积层之下更深。死亡的有机体在没有氧气的情况下分解，将它们转化为微小的石油和天然气。然后原油和天然气渗入岩石中，最终积聚在储层中。石油和天然气井位于我们的海洋底部和下方。煤主要来自植物

科学家们也对这一理论提出了质疑。自然地球科学最近的一项研究  卡内基研究所与俄罗斯和瑞典同事合作发现，有机物可能不是重碳氢化合物的来源，它们可能已经存在于地球深处。专家们发现，如果可以模拟地核深处的压力-温度条件，就可以制造乙烷和其他重碳氢化合物。这就是说，碳氢化合物可以在地壳和地核之间的地球上层地幔中制造。他们通过在地球上层对甲烷进行激光热处理来证明这一点，然后将甲烷转化为氢分子、乙烷、丙烷、石油醚和石墨。然后，科学家们将乙烷暴露在可逆性产生甲烷的相同条件下。