Węglowodory

Węglowodory to podstawa chemii organicznej, ponieważ prawie wszystkie związki, które zaliczamy do organicznych są bliższymi lub dalszymi pochodnymi alkanów. Jako wyjątek można przytoczyć np. mocznik H₂N−CO−NH₂ - pochodną nieorganicznego kwasu węglowego, choć choć jest to też dalsza pochodna metanu.

Ryc. 1. Diamid kwasu węglowego (mocznik)

Charakterystyczną cechą węglowodorów, która została uwidoczniona w nazwie jest ich skład. W ich cząsteczkach możemy dostrzec tylko węgiel i wodór. Będąc na bieżąco z materiałem chemii nieorganicznej mógłbyś pomyśleć, że jest to węglik wodoru (ponieważ węgiel ma większą elektroujemność). Skoro wartościowość węgla to 4, a wodoru 1, to wzór tego związku zapisalibyśmy jako CH₄. Ten związek zwykło się w chemii organicznej nazywać metanem.

Ryc. 2. Metan

Szczegółowe omówienie metanu znajdziesz w kolejnym rozdziale. Oprócz metanu istnieje wiele innych węglowodorów. Skoro wodór jest jednowiązalny, to nie może on tworzyć innych wiązań niż z jednym atomem węgla. Natomiast węgiel, który w związkach organicznych jest zawsze czterowiązalny, może tworzyć wiązania pomiędzy własnymi atomami. W ten sposób powstaje drugi po metanie najprostszy związek organiczny, czyli etan H₃C−CH₃.

W ten sam sposób dochodzimy do coraz dłuższych łańcuchów węglowodorowych, które stanowią szkielet większości związków organicznych, o czym wkrótce się przekonasz. Łańcuchy te mogą osiągać długość wielu tysięcy atomów węgla, choć często nie są ciągłe, lecz oddzielane np. atomem tlenu:

Ryc. 3. Eter etylowo-propylowy (etoksypropan)

Zjawisko tworzenia długich połączeń atomów jednego pierwiastka nazywamy katenacją. Struktury węglowodorów mogą się także zamykać w pierścienie o różnej wielkości.

Wszystkie potrzebne informacje na temat węglowodorów znajdują się w kolejnych rozdziałach poświęconych alkanom, alkenom i alkinom oraz węglowodorom cyklicznym i aromatycznym.