Hvad er en carbonhydridkæde?

En carbonhydridkæde er et molekyle, der består af helt hydrogen og kulstof. 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 i naturen. De er ikke polære, hvilket betyder at de ikke blandes med vand.

Carbon Valence Shell

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

Navngivning af kulbrinter

Kulbrinter er navngivet ved anvendelse af et præfiks baseret på antallet af carbonatomer i kæden og et suffiks, der angiver de typer af bindinger, der er indeholdt i dem. En-, dobbelt- og tredobbeltbindinger kaldes henholdsvis alkaner, alkener og alkyner. For forbindelsen "ethan", som er en gas, angiver præfikset "et-" to carbonatomer i kæden, og suffikset "-an" indikerer, at det kun indeholder enkeltbundet carbonatomer og hydrogener. En ni-carbonforbindelse indeholdende dobbeltbindinger kaldes nonen. Hexan er et eksempel på et seks-carbon molekyle med kun enkeltbindinger. Hvis molekylet er en ring, begynder den med præfikset "cyclo-" som f.eks. Cyclohexan, en 6-carbon ring med alle enkeltbindinger.

Andre navngivningsregler

Når et carbonhydrid er knyttet til et andet molekyle som en "funktionel gruppe" indeholder præfiks også en "-yl" -endende. For eksempel, når ethan er bundet til et andet molekyle, kaldes det en ethylgruppe. Når en forbindelse har mere end en umættethed, såsom en dobbeltbinding, er nummeret på carbonet, hvor dobbeltbindingen stammer, medtaget i navnet ved hjælp af et tal. For eksempel hedder et butenmolekyle med en dobbeltbinding mellem det første og det andet carbonatom 1-buten. Endelig er specielle carbonhydrider kaldet arener eller aromatiske carbonhydrider ringer, der har alternerende enkelt- og dobbeltbindinger.

Eksempler på carbonhydrider

Kulbrinter har mange moderne anvendelser. Naturgummi er en type carbonhydrid, der består af skiftevis dobbelt- og enkeltbundet carbon. Æteriske olier som menthol og kamfer er i en klasse af ringformede carbonhydrider kaldet terpenoider og består af 10 carbonatomer og mindst et dobbeltbindet carbonpar. Mens menthol kan findes i cigaretter, og kamfer bruges som mod repellant, nogle typer duftende æteriske olier bruges i medicin og parfume. Benzin, mens det ikke er et rent carbonhydrid, indeholder en blanding af carbonhydrider af forskellig længde, herunder heptan, isooctan, cyclooctan og ethylbenzen. Talrige opløsningsmidler, såsom ethanol og benzen, anvendes ofte til fremstilling af lægemidler.