Hydrokarbon
Et hydrokarbon er et organisk stoff som består av karbon- og hydrogen-atomer. Karbonatomene ligger i kjeder med hydrogenatomene festet på dem. Alle hydrokarbon er brennbare.[1]
Karbon mangler 4 elektroner for å oppnå edelgasstruktur, og dermed har karbon 4 «ledige plasser» til å binde seg med andre stoffer. Hydrogen mangler ett elektron for å oppnå edelgasstruktur, og har derfor bare én ledig plass. Karbonbindinger danner skjelettet og hydrogen fyller opp de ledige plassene. Det finnes tre grunnleggende typer:
Typer av hydrokarboner
Hydrokarboner er organiske forbindelser som er sammensatt av bare hydrogen og karbon.[2] Klassifikasjonene for hydrokarboner definert av IUPAC nomenclature of organic chemistry:
- Mettede hydrokarboner (alkaner) er de enkleste av hydrokarbonene og har bare enkeltbindinger og er mettet med hydrogen; de er basis for petroleum og er enten funnet som lineære eller forgrenete typer av ubegrenset antall. Den generelle formelen for mettede hydrokarboner er
(ikke-sykliske strukturer).
- Umettet hydrokarbon har en eller flere doble eller triple bindinger mellom karbonatomer. Hydrokarbonene med en dobbeltbinding kalles alken, med formelen CnH2n (ikke-syklisk struktur). De med trippelbindinger kalles alkyn, med formelen CnH2n-2.
- Sykloalkan er hydrokarboner med en eller fler karbonringer som hydrogenatomene er bundet til. Den generelle formelen for en mettet hydrokarbon med en ring er
- Aromatisk hydrokarbon, også kjent som aren som har minst en aromatisk ring.
Hydrokarboner kan være gass (f. eks. metan og propan), væske (f. eks. heksan og benzen), voks eller low melting fast stoff (f. eks. parafin og naftalen) eller polymer (f. eks. polyetylen, polypropylen og polystyren).
| Antall karbonatomer | Alkan | Alken | Alkyn | Sykloalkan |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Metan | — | — | — |
| 2 | Etan | Eten | Etyn | — |
| 3 | Propan | Propen | Propyn | Syklopropan |
| 4 | Butan | Buten | Butyn | Syklobutan |
| 5 | Pentan | Penten | Pentyn | Syklopentan |
| 6 | Heksan | Heksen | Heksyn | Sykloheksan |
| 7 | Heptan | Hepten | Heptyn | Sykloheptan |
| 8 | Oktan | Okten | Oktyn | Syklooktan |
| 9 | Nonan | Nonen | Nonyn | Syklononan |
| 10 | Dekan | Deken | Dekyn | Syklodekan |
Molekylbindinger
Alkaner
Metan C H 4
Etan C 2 H 6
Pentan C 5 H 12
Alkaner er hydrokarboner som er alifatiske, det vil si at de ikke er ordnet i en ringstruktur (sykliske). Strukturen kan være med eller uten grener.[3] De er mettede forbindelser, noe som betyr at de bare har enkeltbindinger mellom karbonatomene.[4] De enkleste alkanene er metan, som har ett karbonatom og fire hydrogenatomer (C H 4) og etan, som har to karbonatomer og seks hydrogenatomer (C 2 H 6)
Alle molekylene kan beskrives med den generelle formelen C n H 2 n + 2.[3] De fire første har egennavn, videre oppover brukes greske tall som forstavelse og -an som ending, for eksempel: penta, «fem», blir pentan, med en kjede som inneholder fem karbonatomer (C 5 H 12 )
Alkener
Molekylkjeder med dobbeltbindinger mellom karbonatomene kalles alkener. Dobbeltbindingen mellom karbonene gjør at alkenene har færre antall hydrogenatomer i forhold til alkanene.
Dobbeltbindingen er mer energirik enn enkeltbindingen, men også mer ustabil. Alkenene har sammen navn som Alkanene, men endelsen er -en ikke -an. Den generelle kjemiske formelen er CnH2n.
Alkyner
Molekylkjeder med trippelbindinger mellom karbonatomene kalles alkyner. Trippelbindingen mellom karbonene gjør at alkynene har færre antall hydrogenatomer i forhold til alkenene.
Navnsettingen er som for alkener, men med -yn ending. Trippelbindingen er enda mer energirik og ustabil enn dobbeltbindingen. Den generelle kjemiske formelen er CnH2n-2.
Eksempler på alkyner er etyn (C2H2):
EtynH-C≡C-H