რა არის ნახშირწყალბადების ჯაჭვი?

ნახშირწყალბადების ჯაჭვი არის მოლეკულა, რომელიც შედგება მთლიანად წყალბადის და ნახშირბადისგან. ისინი ორგანული ნაერთებიდან ყველაზე მარტივია და შეიძლება იყოს თხევადი, გაზი ან მყარი. ნახშირწყალბადების მრავალი ტიპი არსებობს, მათ შორის ალკანები, ალკენები, ალკინები, ციკლოალკანები და არენები. ისინი შეიძლება იყოს განშტოებული, წრფივი ან ციკლური. ნახშირწყალბადების ჯაჭვები ყველგან ხასიათისაა. ისინი არაპოლარულია, რაც ნიშნავს, რომ წყალს არ ერევა.

უმარტივესი ნახშირწყალბადს წარმოადგენს მეთანი, რომელიც არის ერთი ცენტრალური ნახშირბადის ატომი, რომელიც უკავშირდება წყალბადის ოთხ ატომს. ნახშირბადის ცენტრალურ ატომს შეუძლია შექმნას არაუმეტეს ოთხი სხვა ობლიგაციების, რადგან მას მხოლოდ ოთხი ვალენტური ელექტრონი აქვს. ვალენტური ელექტრონები არის თავისუფალი ელექტრონები ატომის გარსზე, რომლებიც ხელმისაწვდომია სხვა ატომებზე ვალენტური ელექტრონების დასაკავშირებლად, ან შესაქმნელად, ქმნის მოლეკულების წარმოქმნას. მიუხედავად იმისა, რომ გაჯერებულ ნახშირბადის ჯაჭვებს აქვთ ოთხივე ვალენტური ელექტრონი თითოეული ნახშირბადის გარშემო, ზოგიერთ ნახშირწყალბადს შეიძლება ჰქონდეს უჯერი წერტილები, სადაც ცენტრალური ნახშირბადის გარშემო მხოლოდ ორი ან სამი ბმა იქმნება. ეს უჯერი შეიძლება იყოს ორმაგი ან სამმაგი ობლიგაციების სახით სხვა ნახშირბადებთან იმ ადგილებში, სადაც წყალბადის არ არსებობს, ისე რომ ოთხივე ვალენტური ელექტრონი კვლავ იყოს დაკავებული.

ნახშირწყალბადებს ასახელებენ პრეფიქსით, ჯაჭვში ნახშირბადის რაოდენობისა და მათში არსებული ობლიგაციების ტიპების მითითების სუფიქსით. ერთ, ორმაგ და სამმაგ ობლიგაციებს, შესაბამისად, ალკანებს, ალკენებს და ალკინებს უწოდებენ. ნაერთისთვის "ეთანი", რომელიც არის გაზი, პრეფიქსი "ეთ-" მიუთითებს ორ ნახშირბადში ჯაჭვში, ხოლო სუფიქსი "-ან" მიუთითებს, რომ ის შეიცავს მხოლოდ ერთ შეკავშირებულ ნახშირბადებს და წყალბადებს. ცხრა ნახშირბადის ნაერთს, რომელიც შეიცავს ორმაგ ობლიგაციებს, ნენენი ეწოდება. ჰექსანი არის ექვსი ნახშირბადის მოლეკულის მაგალითი, რომელსაც აქვს მხოლოდ ერთი ბმა. თუ მოლეკულა რგოლია, ის იწყება პრეფიქსით "ციკლო-", მაგალითად, ციკლოჰექსანით, ექვსი ნახშირბადის რგოლით, ყველა ერთი ბმით.

როდესაც ნახშირწყალბადს სხვა მოლეკულას ერთვის "ფუნქციური ჯგუფი", პრეფიქსი ასევე შეიცავს "-ილ" დაბოლოებას. მაგალითად, როდესაც ეთანი ერთვის სხვა მოლეკულას, მას ეთილის ჯგუფი ეწოდება. როდესაც ნაერთს აქვს ერთზე მეტი გაჯერება, მაგალითად, ორმაგი ბმა, ნახშირბადის რაოდენობა, სადაც ორმაგი ბმა წარმოიშობა, რიცხვის გამოყენებით შედის სახელობაში. მაგალითად, ბუტენის მოლეკულას, რომელსაც აქვს ორმაგი კავშირი პირველ და მეორე ნახშირბადებს შორის, ეწოდება 1-ბუტინი. დაბოლოს, სპეციალური ნახშირწყალბადები, რომლებსაც არენი, ანუ არომატული ნახშირწყალბადები ჰქვია, არის რგოლები, რომლებსაც აქვთ ერთი და ორმაგი ობლიგაციები.

ნახშირწყალბადებს მრავალი თანამედროვე გამოყენება აქვთ. ბუნებრივი რეზინი არის ნახშირწყალბადების სახეობა, რომელიც შედგება ორმაგი და ერთი შეკრული ნახშირბადის მონაცვლეობით. ეთერზეთები, როგორიცაა მენთოლი და კამფორი, არის ბეჭდის ფორმის ნახშირწყალბადების კლასში, რომელსაც ეწოდება ტერპენოიდები და შედგება 10 ნახშირბადისგან და მინიმუმ ერთი ორმაგი შეკრული ნახშირბადის წყვილისგან. მიუხედავად იმისა, რომ მენთოლი გვხვდება სიგარეტში, ხოლო კამფორი გამოიყენება როგორც შველის მოსაშორებლად, ზოგიერთი სახის სურნელოვანი ეთერზეთები გამოიყენება მედიცინასა და პარფიუმერიაში. ბენზინი, მართალია ეს არ არის სუფთა ნახშირწყალბადები, შეიცავს სხვადასხვა სიგრძის ნახშირწყალბადების ნარევს, მათ შორის ჰეპტანს, იზოოქტანს, ციკლოოქტანსა და ეთილ ბენზოლს. ფარმაცევტული პროდუქტების წარმოებაში ხშირად გამოიყენება მრავალი გამხსნელი, მაგალითად ეთანოლი და ბენზოლი.