Innehåll
En kolvätekedja är en molekyl som helt består av väte och kol. De är de enklaste av de organiska föreningarna och kan vara en vätska, gas eller fast substans. Det finns många typer av kolvätekedjor, inklusive alkaner, alkener, alkyner, cykloalkaner och arenor. De kan vara grenade, linjära eller cykliska. Kolvätekedjor är allestädes närvarande. De är icke-polära, vilket innebär att de inte blandas med vatten.
Kol Valence Shell
Det enklaste kolvätet är metan, som är en enda central kolatom bunden till fyra väteatomer. Den centrala kolatomen kan inte bilda större än fyra andra bindningar eftersom den endast har fyra valenselektroner. Valenselektroner är fria elektroner på det yttre skalet av atomen som är tillgängliga för att binda, eller göra par, med valenselektroner på andra atomer för att bilda molekyler. Medan mättade kolkedjor har alla fyra valenselektroner upptagna runt varje kol, kan vissa kolväten ha omättade punkter där endast två eller tre bindningar bildas runt det centrala kolet. Dessa omättnader kan vara i form av dubbel- eller trippelbindningar till andra kolatomer på platser där väte är frånvarande så att alla fyra valenselektroner fortfarande är upptagna.
Namn på kolväten
Kolväten namnges med ett prefix baserat på antalet kolatomer i kedjan och ett suffix som anger vilka typer av bindningar som finns i dem. Enkel-, dubbel- och trippelbindningar kallas alkaner, alkener respektive alkyner. För föreningen "etan", som är en gas, indikerar prefixet "et-" två kolatomer i kedjan, och suffixet "-an" indikerar att det endast innehåller enkelbundna kolatomer och väten. En förening med nio kol innehållande dubbelbindningar kallas nonen. Hexan är ett exempel på en sexkolmolekyl med endast enstaka bindningar. Om molekylen är en ring, börjar den med prefixet "cyclo-", såsom med cyklohexan, en sexkolfring med alla enkelbindningar.
Andra namnregler
När ett kolväte är bundet till en annan molekyl som en "funktionell grupp" innehåller prefixet också en "-yl" -ändelse. Till exempel, när etan är bundet till en annan molekyl, kallas det en etylgrupp. När en förening har mer än en omättnad, såsom en dubbelbindning, ingår antalet kol där dubbelbindningen har sitt ursprung i namnet med ett nummer. Till exempel kallas en butenmolekyl med en dubbelbindning mellan det första och det andra kolet 1-buten. Slutligen är speciella kolväten som kallas arenor, eller aromatiska kolväten, ringar som har alternerande enkel- och dubbelbindningar.
Exempel på kolväten
Kolväten har många moderna applikationer. Naturgummi är en typ av kolväte som består av alternerande dubbel- och enkelbundna kol. Eteriska oljor som mentol och kamfer finns i en klass ringformade kolväten som kallas terpenoider och består av 10 kolatomer och minst ett dubbelbundet kolpar. Medan mentol finns i cigaretter, och kamfer används som malavvisande medel, används vissa typer av doftande eteriska oljor i medicin och parfym. Bensin innehåller, även om det inte är ett rent kolväte, en blandning av kolväten med olika längder inklusive heptan, isooctan, cyclooctane och etylbensen. Många lösningsmedel, såsom etanol och bensen, används ofta vid tillverkning av läkemedel.