Ланац угљоводоника је молекул који се састоји у потпуности од водоника и угљеника. Они су најједноставнија од органских једињења и могу бити течност, гас или чврста супстанца. Постоје многе врсте ланаца угљоводоника, укључујући алкане, алкене, алкине, циклоалкане и арене. Могу бити разгранате, линеарне или цикличне. Ланци угљоводоника су свеприсутне природе. Они су неполарни, што значи да се не мешају са водом.
Карбонска валентна шкољка
Најједноставнији угљоводоник је метан, који је један централни атом угљеника везан за четири атома водоника. Централни атом угљеника не може да формира веће од четири друге везе, јер има само четири валентна електрона. Валентни електрони су слободни електрони на спољној љусци атома који су доступни за везивање или прављење парова са валентним електронима на другим атомима да би створили молекуле. Док засићени ланци угљеника имају сва четири валентна електрона заузета око сваког угљеника, неки угљоводоници могу имати незасићене тачке у којима се око централног угљеника формирају само две или три везе. Те незасићења могу бити у облику двоструких или троструких веза са другим угљеницима на местима где водоник одсуствује, тако да су сва четири валентна електрона и даље заузета.
Именовање угљоводоника
Угљоводоници се именују помоћу префикса на основу броја угљеника у ланцу и суфикса који указује на врсте веза садржаних у њима. Појединачне, двоструке и троструке везе називају се алкани, алкени и алкини. За једињење „етан“, које је гас, префикс „ет-“ означава два угљеника у ланцу, а суфикс „-ане“ указује да садржи само једноструко везане угљенике и водонике. Деветокарбонско једињење које садржи двоструке везе назива се нонен. Хексан је пример молекула са шест угљеника са само једноструким везама. Ако је молекул прстен, започиње префиксом „цикло-“, као на пример са циклохексаном, прстеном са шест угљеника са свим појединачним везама.
Остала правила именовања
Када је угљоводоник везан за други молекул као „функционална група“, префикс такође садржи завршетак „-ил“. На пример, када је етан везан за други молекул, назива се етилном групом. Када једињење има више од једне незасићења, као што је двострука веза, број угљеника из кога потиче двострука веза укључује се у назив помоћу броја. На пример, молекул бутена са двоструком везом између првог и другог угљеника назива се 1-бутен. И на крају, посебни угљоводоници звани арени или ароматични угљоводоници су прстенови који имају наизменичне једноструке и двоструке везе.
Примери угљоводоника
Угљоводоници имају много савремених примена. Природни каучук је врста угљоводоника који се састоји од наизменичних двоструких и једноструко везаних угљеника. Есенцијална уља попут ментола и камфора спадају у класу угљоводоника у облику прстена који се називају терпеноиди и састоје се од 10 угљеника и најмање једног двоструко везаног угљеничног пара. Док се ментол може наћи у цигаретама, а камфор се користи као средство против мољаца, неке врсте мирисних есенцијалних уља користе се у медицини и парфемима. Иако бензин није чисти угљоводоник, садржи мешавину угљоводоника различитих дужина, укључујући хептан, изооктан, циклооктан и етил бензен. Бројни растварачи, попут етанола и бензена, често се користе у производњи фармацеутских производа.