Ce este un lanț de hidrocarburi?

Un lanț de hidrocarburi este o moleculă care constă în întregime din hidrogen și carbon. Sunt cei mai simpli dintre compușii organici și pot fi un lichid, gazos sau solid. Există multe tipuri de lanțuri de hidrocarburi, inclusiv alcani, alchene, alchine, cicloalcani și arene. Ele pot fi ramificate, liniare sau ciclice. Lanțurile de hidrocarburi sunt omniprezente în natură. Sunt nepolari, ceea ce înseamnă că nu se amestecă cu apă.

Cea mai simplă hidrocarbură este metanul, care este un singur atom central de carbon legat de patru atomi de hidrogen. Atomul central de carbon nu poate forma mai mult de alte patru legături, deoarece are doar patru electroni de valență. Electronii de valență sunt electroni liberi de pe învelișul exterior al atomului care sunt disponibili pentru a se lega sau a face perechi, cu electroni de valență pe alți atomi pentru a forma molecule. În timp ce lanțurile de carbon saturate au toți cei patru electroni de valență ocupați în jurul fiecărui carbon, unele hidrocarburi pot avea puncte nesaturate în care se formează doar două sau trei legături în jurul carbonului central. Aceste nesaturări pot fi sub formă de legături duble sau triple la alți atomi de carbon în locuri în care hidrogenul este absent, astfel încât toți cei patru electroni de valență sunt încă ocupați.

Hidrocarburile sunt denumite folosind un prefix bazat pe numărul de carboni din lanț și un sufix care indică tipurile de legături conținute în ele. Legăturile simple, duble și triple sunt numite alcani, alchene și respectiv alchine. Pentru compusul "etan", care este un gaz, prefixul "eth-" indică doi atomi de carbon în lanț, iar sufixul "-ane" indică faptul că acesta conține numai atomi de carbon singuri și hidrogen. Un compus cu nouă carbonuri care conține legături duble se numește nonenă. Hexanul este un exemplu de moleculă cu șase carbon cu legături simple. Dacă molecula este un inel, aceasta începe cu prefixul "ciclo-", cum ar fi cu ciclohexan, un inel cu șase carbon cu toate legăturile simple.

Atunci când o hidrocarbură este atașată la o altă moleculă ca o „grupă funcțională”, prefixul conține și o terminație „-il”. De exemplu, atunci când etanul este atașat la o altă moleculă, se numește grupare etil. Când un compus are mai mult de o nesaturare, cum ar fi o legătură dublă, numărul carbonului de unde provine legătura dublă este inclus în denumire folosind un număr. De exemplu, o moleculă de butenă cu o legătură dublă între primul și al doilea carbon se numește 1-butenă. În cele din urmă, hidrocarburile speciale numite arene sau hidrocarburi aromatice sunt inele care au legături alternative simple și duble.

Hidrocarburile au multe aplicații moderne. Cauciucul natural este un tip de hidrocarbură care constă din alternarea carbonilor dubli și simpli. Uleiurile esențiale precum mentolul și camforul se află într-o clasă de hidrocarburi în formă de inel numite terpenoide și constau din 10 atomi de carbon și cel puțin o pereche de carbon dublu legată. În timp ce mentolul poate fi găsit în țigări, iar camforul este folosit ca agent de respingere a moliei, unele tipuri de uleiuri esențiale parfumate sunt utilizate în medicină și parfum. Benzina, deși nu este o hidrocarbură pură, conține un amestec de hidrocarburi de diferite lungimi, inclusiv heptan, izooctan, ciclooctan și etil benzen. Numeroși solvenți, cum ar fi etanolul și benzenul, sunt adesea utilizați în producția de produse farmaceutice.