Ugljikovodici - najjednostavnija klasa organskihtvari, njihove molekule imaju atome samo dva kemijska elementa - ugljika i vodika. Većina klasa organskih spojeva dobiva se iz različitih ugljikovodika metodama kemijske sinteze.
Ugljikovodici su podijeljeni u dvije potklase -aciklički i ciklički. Aciklički ugljikovodici ili masni ugljikovodici ili alifatski ugljikovodici uključuju sljedeće skupine: zasićeni ugljikovodici (alkani), nezasićeni (alkeni, alkini, dieni), aciklički terpeni. Ciklički ugljikovodici su predstavljeni skupinama cikloparafina, arena i cikličnih terpena. Terpeni se ponekad nazivaju i predmetima proučavanja bioorganske kemije.
Zasićeni ugljikovodici (alkani) - spojeviugljik i vodik, u molekulama kojih su sve valencije koje ostaju nakon što se ugljikovi atomi spajaju jednostavnom vezom zasićene vodikovim atomima. Svi alkani mogu se smatrati derivatima ili homolozima metana. Ako se jedan atom vodika oduzme od metana, koji ima molekularnu formulu CH4, nastaje čestica - radikal CH3. Zbog činjenice da je u molekuli organske tvari ugljik obično tetravantan, kombinacija dva takva radikala uzrokuje pojavu drugog predstavnika homolognog niza - etana (C2H6). Ako se jedan atom vodika uzme iz etana, nastaje etilni radikal koji nakon kombiniranja s CH3 tvori treći homolog - propan.
Analizirajući strukturnu formulu propana to je lakoustanoviti da sastav njegovih molekula uključuje dvije vrste ugljikovih atoma - primarni i sekundarni. Svaki se primarni atom ugljika veže na jedan atom ugljika s jednom valencijom, a sekundarni - s dvije valencije s dva atoma ugljika. Ako uklonite atom vodika iz primarnog ugljikovog atoma propana, nastaje primarni propil, od sekundarnog - sekundarni propil. Vezanje metila na primarni ili sekundarni propil uzrokuje stvaranje strukturnih sorti četvrtog homologa. Formiraju se dva spoja - normalan butan s ravnim lancem ugljika i izobutan s razgranatim ugljikovim lancem.
Zasićeni ugljikovodici: struktura
Tipičan predstavnik alkana je metan.Molekularna formula je CH4. Za molekule Alkana karakteristična je sigma veza. U molekuli metana ugljikov atom tvori četiri kovalentne veze zbog jedne s- i tri p-orbitale, a svaki atom vodika zbog s-orbitale.
Zasićeni ugljikovodici: nomenklatura i izomerija
U izvedbi strukturnih homoloških formulaniza metana, počevši od butana C4H10, susrećemo se s fenomenom izomerizma. Na primjer, molekularna formula C4H10 odgovara dva pojedinačna spoja, C5H12 odgovara tri. Nakon toga, povećava se broj izomera s porastom broja ugljikovih atoma u molekuli alkana. Na primjer, molekularna formula S6N14 odgovara petim strukturnim formulama i, prema tome, pojedinačnim tvarima, S7N16 - 9, S8N18 - 18, C10H22 - 76, S12N26 - 355. Prva četiri alkana su plinovi, peti do dvanaesti su tekućine, a od šesnaestog su tekućine ,
Kemijska svojstva zasićenih ugljikovodika
Svi zasićeni ugljikovodici su inertne tvari.To je zbog činjenice da su u molekulama alkana ugljikovi i vodikovi atomi međusobno povezani sigma vezama, stoga ovi spojevi ne mogu spojiti vodikove atome. Alkani stupaju u reakcije radikalne halogeniranja, nitriranja i cijepanja. Tijekom halogeniranja atomi halogena lako zamjenjuju atome vodika u molekuli alkana. Tijekom nitriranja nitro skupina lako zamjenjuje vodik u tercijarima, a teže u sekundarnim i primarnim atomima ugljika.
Zasićeni i nezasićeni ugljikovodici susirovine za razne organske tvari. Odvajanjem atoma vodika iz zasićenih ugljikovodika mogu se dobiti nezasićeni (alkeni, alkini).
