Što je lanac ugljikovodika?

Ugljikovodični lanac je molekula koja se u cijelosti sastoji od vodika i ugljika. Oni su najjednostavniji od organskih spojeva i mogu biti tekućina, plin ili krutina. Postoje mnoge vrste ugljikovodičnih lanaca, uključujući alkane, alkene, alkine, cikloalkane i arene. Mogu biti razgranate, linearne ili cikličke. Lanci ugljikovodika su sveprisutne prirode. Oni su nepolarni, što znači da se ne miješaju s vodom.

Najjednostavniji ugljikovodik je metan, koji je jedan središnji atom ugljika vezan za četiri atoma vodika. Središnji atom ugljika ne može tvoriti veće od četiri druge veze jer ima samo četiri valentna elektrona. Valentni elektroni su slobodni elektroni na vanjskoj ljusci atoma koji su dostupni za vezanje ili stvaranje parova s ​​valentnim elektronima na drugim atomima da bi stvorili molekule. Dok zasićeni ugljikovi lanci imaju sva četiri valentna elektrona zauzeta oko svakog ugljika, neki ugljikovodici mogu imati nezasićene točke na kojima se oko središnjeg ugljika stvaraju samo dvije ili tri veze. Te nezasićenja mogu biti u obliku dvostruke ili trostruke veze s drugim ugljikovima na mjestima gdje vodika nema, tako da su sva četiri valentna elektrona još uvijek zauzeta.

Ugljikovodici se imenuju pomoću prefiksa koji se temelji na broju ugljika u lancu i sufiksa koji označava vrste veza sadržanih u njima. Pojedinačne, dvostruke i trostruke veze nazivaju se alkani, alkeni i alkini. Za spoj "etan", koji je plin, prefiks "eth-" označava dva ugljika u lancu, a sufiks "-ane" znači da sadrži samo jednostruko vezane ugljike i vodike. Deveterokarbonski spoj koji sadrži dvostruke veze naziva se nonen. Heksan je primjer molekule sa šest ugljika sa samo jednostrukim vezama. Ako je molekula prsten, započinje s prefiksom "ciklo-", poput cikloheksana, prstena sa šest ugljika sa svim pojedinačnim vezama.

Kad je ugljikovodik vezan za drugu molekulu kao "funkcionalna skupina", prefiks također sadrži završetak "-il". Na primjer, kada je etan vezan za drugu molekulu, naziva se etilnom skupinom. Kada spoj ima više od jedne nezasićene supstance, poput dvostruke veze, broj ugljika iz kojeg potječe dvostruka veza uključuje se u naziv pomoću broja. Na primjer, molekula butena s dvostrukom vezom između prvog i drugog ugljika naziva se 1-buten. I na kraju, posebni ugljikovodici koji se nazivaju areni ili aromatski ugljikovodici su prstenovi koji imaju izmjenične jednostruke i dvostruke veze.

Ugljikovodici imaju mnogo modernih primjena. Prirodni kaučuk je vrsta ugljikovodika koja se sastoji od izmjeničnih dvostrukih i jednostruko vezanih ugljika. Eterična ulja poput mentola i kamfora spadaju u klasu ugljikovodika u obliku prstena koji se nazivaju terpenoidi i sastoje se od 10 ugljika i najmanje jednog dvostruko vezanog ugljičnog para. Iako se mentol može naći u cigaretama, a kamfor se koristi kao sredstvo protiv moljaca, neke vrste mirisnih esencijalnih ulja koriste se u medicini i parfemima. Benzin, iako nije čisti ugljikovodik, sadrži smjesu ugljikovodika različitih duljina, uključujući heptan, izooktan, ciklooktan i etil benzen. U proizvodnji farmaceutskih proizvoda često se koriste brojna otapala, poput etanola i benzena.