Hiilivedyt

Hiili on alkuaine, joka voi muodostaa miljoonia erilaisia yhdisteitä. Osa yksinkertaisimmista yhdisteistä sisältää vain hiiltä ja vetyä - ne ovat hiilivetyjä. Ne voivat olla eri pituisia. Ne voivat olla suoria tai haaroittuneita tai muodostaa renkaita. Ne luovuttavat paljon energiaa palamisen aikana, joten bensiini, diesel ja lentokoneen polttoaine ovat erilaisten hiilivetyjen yhdistelmiä.

Kaasulieden kaasu koostuu hiilivedyistä, kuten myös useimmat öljyt. Kaikkien hiiliyhdisteiden perustana on se, että hiiliatomi haluaa muodostaa neljä sidosta. Tämä tarkoittaa, että yksinkertaisin hiilivety on yksihiilinen atomi, jota ympäröi neljä vetyatomia. Ainetta kutsutaan metaaniksi. Toisella hiilivedyllä on kaksi hiiliatomia.

Ne voivat kiinnittyä yhdellä sidoksella, kaksoissidoksella tai kolmoissidoksella. Yksinkertaistaaksemme pysytään tässä videossa vain yksittäisissä sidoksissa. Kun hiiliatomi on käyttänyt yhden sen neljästä sidoksesta, sillä on kolme jäljellä. Se tarkoittaa, että yhteensä kuudelle vetyatomille on tilaa tässä hiilivedyssä - etaanissa. Voimme jatkaa hiiliatomien lisäämistä kasvattaen ketjua yhä pidemmäksi ja pidemmäksi.

Kun hiilivetyjä nimetään, aloitetaan laskemalla hiiliatomit. On luettelo, joka osoittaa, mikä nimi vastaa mitäkin ketjun pituutta. Olemme jo nähneet luettelon kaksi ensimmäistä, metaanin ja etaanin. Aineet, joilla on kolme ja neljä hiiliatomia, ovat nimeltään propaani ja butaani. Viidestä ylöspäin numeroiden sijaan käytetään kreikkalaisia sanoja.

Osan niistä saatat jo tunnistaa muista sanoista: pentaani - penta tarkoittaa viittä - heksaani, heptaani, oktaani, nonaani, dekaani. Huomasitko kaikkien näiden loppuvan "-aani" -päätteeseen? Kaikki nämä hiilivedyt ovat yhteiseltä nimeltään alkaaneja. Entä vetyatomien määrä? Helppoa, täytyy vain varmistaa, että jokaisella hiiliatomilla on yhteensä neljä sidosta.

Keskellä olevat hiiliatomit ovat käyttäneet kaksi sidosta hiiliketjun muodostamiseksi. Siksi niillä molemmilla on tilaa kahdelle vetyatomille. Hiiliatomit molemmissa päissä ovat käyttäneet vain yhden sidoksen. Ne voivat pitää kiinni kolmesta vetyatomista. Katsotaan luettelo uudelleen läpi kymmenen ensimmäisen alkaanin osalta, tällä kertaa myös kemiallisten kaavojen kanssa: Ensimmäiset neljä ovat metaani, etaani, propaani ja butaani.

Sen jälkeen laskemme kreikaksi: Pentaani, heksaani, heptaani, oktaani, nonaani ja dekaani. Kaasupolttimet sisältävät yleensä propaanin ja butaanin seosta, kun taas puhdasta butaania käytetään useissa tupakansytyttimissä. Metaanikaasua vapautuu, kun biojäte mätänee soilla ja lätäköissä sekä lehmien mahoissa. Hiiliketjun pituus määrittelee aineen ominaisuudet, kuten sulamis- ja kiehumispisteen. Neljä lyhintä - metaani, etaani, propaani ja butaani - ovat muodoltaan kaasuja huoneenlämmössä ja normaalipaineessa.

Viiden ja viidentoista välillä olevat ketjut ovat huoneenlämmössä nesteitä, ja sitä pidemmät ketjut ovat kiinteitä - kuten tämä 18 hiiliatomin oktadekaanimolekyyli. Erityisen tärkeiksi hiilivedyt tekee se, että niiden nimiä käytetään monien muiden orgaanisten yhdisteiden nimeämisessä. Vaikka osa vetyatomeista on korvattu toisilla atomeilla, näiden molekyylien nimet tulevat aina sisältämään "penta-" -alkuosan, koska niillä on viiden hiiliatomin ketju. Sen vuoksi on hyvä muistaa järjestys ulkoa: metaani, etaani, propaani, butaani, pentaani, heksaani, heptaani, oktaani, nonaani, dekaani.