ไฮโดรคาร์บอน

คาร์บอนเป็นธาตุที่สามารถอยู่ในรูป ของสารประกอบได้หลายล้านรูปแบบ และประเภทของสารประกอบอย่างง่ายที่สุด ก็จะมีเพียงแค่คาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น มันคือ ไฮโดรคาร์บอน ความยาวพันธะของมันอาจไม่เท่ากัน มันอาจจะเป็นเส้นตรงหรือแตกกิ่งก้านออกไป หรือแม้แต่มีรูปร่างเป็นวงกลม ทั้งยังมีพลังงานจำนวนมาก เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ด้วย ดังนั้น น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล รวมถึงเชื้อเพลิงที่ใช้กับเครื่องบิน ต่างก็เป็นส่วนผสมของ ไฮโดรคาร์บอนที่ต่างกัน แก๊สที่อยู่ในเตาแก๊สก็ ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน และน้ำมันส่วนใหญ่ก็เช่นกัน หลักพื้นฐานของสารประกอบคาร์บอน เริ่มขึ้นที่อะตอมของมันต้องการ สร้างพันธะทั้ง 4 ขึ้นมา ซึ่งไฮโดรคาร์บอนอย่างง่ายที่สุดก็คือ อะตอมของคาร์บอน 1 อะตอม ถูกล้อมรอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจน 4 อะตอม ซึ่งสารชนิดนั้นจะถูกเรียกว่า มีเทน พันธะของไฮโดรคาร์บอนแบบที่สอง จะมีอะตอมของคาร์บอนอยู่ 2 อะตอม ซึ่งอะตอมของคาร์บอนทั้ง 2 อะตอมนี้ สามารถเกิดได้ทั้งพันธะเดี่ยว พันธะคู่ หรือพันธะสาม ซึ่งเราจะทำให้มันง่ายขึ้นโดยเน้น แค่พันธะเดี่ยวในวิดีโอต่อไปนี้ เมื่ออะตอมของคาร์บอนนั้น เกิดพันธะใดพันธะหนึ่งขึ้นจาก 4 พันธะ จนทำให้อีก 3 พันธะยังคงเหลืออยู่ นั่นคือมันยังมีพื้นที่เหลืออยู่ให้กับ อะตอมทั้ง 6 อะตอมของไฮโดรเจน ที่อยู่ในไฮโดรคาร์บอน หรืออีเทน เราสามารถเพิ่มอะตอมของคาร์บอนเข้าไป ทำให้สายพันธะของมันยาวขึ้นไปเรื่อยๆ และถ้าอยากตั้งชื่อให้กับไฮโดรคาร์บอน ก็ต้องเริ่มจากการนับอะตอมของคาร์บอนก่อน เพราะจะมีรายชื่อที่กำหนดมาให้แล้วว่า ชื่อใดที่มีความสอดคล้องกับ ความยาวของโซ่พันธะที่เรามี คงเห็นสองชื่อแรกที่อยู่ในรายการกันแล้ว มีเทนและอีเทน สารที่มีอะตอมของคาร์บอน อยู่ 3 และ 4 อะตอมตามลำดับ จะถูกเรียกว่า โพรเพนและบูเทน จำนวนของอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 5 ขึ้นไป จะมีการนำตัวเลขในภาษากรีกมาใช้ ซึ่งเราอาจจะเคยได้ยินบางคำ จากบริบทอื่นๆมาบ้างแล้ว อย่างเช่นคำว่า เพนเทน คือเพนตะ ที่หมายถึง ห้า เฮกเซน เฮพเทน ออกเทน โนเนน ดีเคน สังเกตุเห็นกันไหมว่าชื่อของสารประกอบ พวกนี้จะลงท้ายด้วยคำว่า เอน ชื่อกลุ่มสำหรับไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดนี้คือ อัลเคน แล้วอะตอมของไฮโดรเจนล่ะ มีอยู่กี่อะตอมกันแน่ ไม่ยากหรอก ก็แค่ตรวจดูให้แน่ใจว่า อะตอมของคาร์บอนแต่ละตัวนั้นมีพันธะ ทั้ง 4 ครบทุกตัว อะตอมของคาร์บอนที่อยู่ตรงกลาง จะใช้พันธะ 2 พันธะเพื่อสร้าง โซ่พันธะของคาร์บอนขึ้น ดังนั้นอะตอมแต่ละตัวจึงมีที่เหลือพอให้ อะตอมของไฮโดรเจนอีก 2 อะตอม อะตอมของคาร์บอนแต่ละตัวจะใช้ พันธะแค่ 1 พันธะเท่านั้น ทั้งมันยังสามารถยึดเอาอะตอมของ ไฮโดรเจนทั้ง 3 อะตอมเอาไว้ได้ เรากลับไปที่รายชื่อของอัลเคนทั้ง 10 ตัว อีกสักครั้งกันเถอะ แต่คราวนี้มีเลขอะตอมโผล่มาด้วย ซึ่ง 4 ตัวแรกนั้นก็คือมีเทน อีเทน โพรเพน และบูเทน จากนั้นเรานับเลขเป็นภาษากรีกกันนะ เพนเทน เฮกเซน เฮพเทน ออกเทน โนเนน และดีเคน เตาเผานั้นมักประกอบไปด้วยส่วนผสม ของโพรเพนและบูเทน ในขณะที่ไฟแช็คมีแค่ บูเทนบริสุทธิ์เท่านั้น แก๊สมีเทนจะถูกปล่อยออกมา เมื่อขยะชีวภาพ เน่าเปื่อยไปในบึงและหนองน้ำ และในกระเพาะของวัว ก็เป็นความยาวของโซ่พันธะ ของคาร์บอน ที่จะคอยกำหนดคุณสมบัติของสาร เหมือนกับจุดละลายและจุดเดือด สารที่มีขนาดสั้นที่สุด 4 ชนิด ก็คือ มีเทน อีเทน โพรเพน และบูเทน ซึ่งจะเป็นแก๊ส ที่อุณหภูมิห้องและความดันที่ปกติ โซ่พันธะที่มีจำนวนอะตอมของคาร์บอน ตั้งแต่ 5 ถึง 15 อะตอม จะเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง และโซ่พันธะที่ยาวกว่านั้น ก็จะเป็นของแข็ง เหมือนกับโมเลกุลของออกตะดีเคน ที่มีอะตอมของคาร์บอนอยู่ 18 อะตอม สิ่งที่ทำให้คาร์บอนยิ่งทวีความสำคัญก็คือ ชื่อของมันถูกใช้ไปกับการตั้งชื่อ สารอินทรีย์มากมาย ถึงแม้ว่าอะตอมของไฮโดรเจนบางตัว จะถูกแทนที่ด้วยอะตอมอื่น โมเลกุลพวกนี้ก็ยังมีชื่อที่ ขึ้นต้นด้วยคำว่า เพนตะ อยู่ดี นั่นก็เพราะโซ่พันธะอะตอมของ คาร์บอนมีอยู่ 5 อะตอมนั่นเอง ดังนั้นจะดีมาก ถ้าเรารู้จัก และจำลำดับเหล่านี้ได้ขึ้นใจ มีเทน อีเทน โพรเพน บูเทน เพนเทน เฮกเซน เฮพเทน ออกเทน โนเนน ดีเคน