Hvad er en carbonhydridkæde?

En carbonhydridkæde er et molekyle, der udelukkende består af hydrogen og carbon. De er de enkleste af de organiske forbindelser og kan være en væske, gas eller fast stof. Der er mange typer carbonhydridkæder, herunder alkaner, alkener, alkyner, cycloalkaner og arener. De kan være forgrenede, lineære eller cykliske. Kulbrintekæder er allestedsnærværende. De er ikke-polære, hvilket betyder at de ikke blandes med vand.

Det enkleste carbonhydrid er methan, som er et enkelt centralt carbonatom bundet til fire hydrogenatomer. Det centrale kulstofatom kan ikke danne mere end fire andre bindinger, fordi det kun har fire valenselektroner. Valenselektroner er frie elektroner på atomets ydre skal, der er tilgængelige til at binde eller danne par, med valenselektroner på andre atomer for at danne molekyler. Mens mættede kulkæder har alle fire valenselektroner optaget omkring hvert kulstof, kan nogle carbonhydrider have umættede punkter, hvor der kun dannes to eller tre bindinger omkring det centrale kulstof. Disse umættelser kan være i form af dobbelt- eller tredobbelte bindinger til andre carbonatomer på steder, hvor brint er fraværende, så alle fire valenselektroner stadig er optaget.

Kulbrinter er navngivet ved hjælp af et præfiks baseret på antallet af carbonatomer i kæden og et suffiks, der angiver de typer af bindinger, der er indeholdt i dem. Enkelt-, dobbelt- og tredobbeltbindinger kaldes henholdsvis alkaner, alkener og alkyner. For forbindelsen "ethan", som er en gas, angiver præfikset "eth-" to carbonatomer i kæden, og suffikset "-ane" indikerer, at det kun indeholder enkeltbundne carbonatomer og hydrogener. En ni-kulstofforbindelse indeholdende dobbeltbindinger kaldes nonene. Hexan er et eksempel på et seks-kulstofmolekyle med kun enkeltbindinger. Hvis molekylet er en ring, begynder det med præfikset "cyclo-" såsom med cyclohexan, en seks-carbonring med alle enkeltbindinger.

Når et carbonhydrid er bundet til et andet molekyle som en "funktionel gruppe", indeholder præfikset også en "-yl" -slutning. For eksempel, når etan er bundet til et andet molekyle, kaldes det en ethylgruppe. Når en forbindelse har mere end en umættethed, såsom en dobbeltbinding, er antallet af carbon, hvor dobbeltbindingen stammer, inkluderet i navnet ved hjælp af et tal. For eksempel kaldes et butenmolekyle med en dobbeltbinding mellem det første og andet kulstof 1-buten. Endelig er specielle carbonhydrider kaldet arenes eller aromatiske carbonhydrider ringe, der har alternerende enkelt- og dobbeltbindinger.

Kulbrinter har mange moderne anvendelser. Naturgummi er en type carbonhydrid, der består af alternerende dobbelt- og enkeltbundne kulhydrater. Æteriske olier såsom menthol og kamfer er i en klasse af ringformede carbonhydrider kaldet terpenoider og består af 10 carbonatomer og mindst et dobbeltbundet kulstofpar. Mens mentol kan findes i cigaretter, og kamfer bruges som mølafvisende middel, bruges nogle typer duftende æteriske olier i medicin og parfume. Benzin, selvom det ikke er et rent carbonhydrid, indeholder en blanding af carbonhydrider i forskellige længder, herunder heptan, isooctan, cyclooctan og ethylbenzen. Talrige opløsningsmidler, såsom ethanol og benzen, anvendes ofte til fremstilling af lægemidler.