Hiilivedyillä tarkoitetaan orgaanisten molekyylien perustyyppiä. Ne koostuvat vain kahdesta alkuaineesta: vedystä ja hiilestä, mistä nimi hiilivedyt. Yleensä hiilivetymolekyylit ovat rakenteeltaan sellaisia, että yksi tai useampi hiiliatomi muodostaa keskusrakenteen, jota ympäröivät vetyatomit. Hiilivetyjä on neljää päätyyppiä: Alkaanit, alkeenit, alkyynit ja aromaattiset hiilivedyt.
Yksinkertaisimpia hiilivetyjä kutsutaan alkaaneiksi. Alkaaneille on ominaista yksinkertainen hiiliketju, jossa jokainen hiiliatomi on sitoutunut kahteen vetyatomiin ja kahteen hiiliatomiin, lukuun ottamatta ketjun päässä olevia hiiliä, jotka ovat sitoutuneet toisen hiilen sijasta kolmanteen vetyatomiin. Esimerkki alkaaneista on esitetty kuvassa 1, josta nähdään, että kaikki alkaanit koostuvat yksinkertaisista sidoksista. Hiilivetyjen geometria voi muuttua hyvin monimutkaiseksi, kun molekyylit kasvavat suuremmiksi ja sisältävät mahdollisesti hiiliatomien haaroja ja syklisiä ”silmukoita”.
Joskus muut alkuaineet kuin vety ja hiili voivat korvata vedyn tai hiilen hiilivetymolekyylissä. Vety voidaan esimerkiksi korvata bromi- tai hydroksidi-ionilla. On olemassa valtava määrä mahdollisia epäpuhtaita hiilivetyjä, jotka sisältävät yhtä tai useampaa eri alkuaineita. Yleensä hiilivety, joka sisältää muita alkuaineita kuin vetyä ja hiiltä, ei ole todellinen hiilivety, vaan sitä kutsutaan hiilivetyjohdannaiseksi.
Hiilivedyt ja niiden johdannaiset ovat fossiilisten polttoaineiden pääkomponentteja ja ne vapauttavat energiaa palaessaan hapen kanssa. Täydellisempi kuvaus tästä prosessista on hiilivetyjen palaminen -sivulla.
Hiilivetyjä käytetään polttoaineiden lisäksi monissa muissa sovelluksissa. Tiettyjä hiilivetyjä on voiteluöljyissä, rasvoissa, liuottimissa, polttoaineissa, vahassa, asfalteissa, kosmetiikassa ja muoveissa. Nämä hiilivedyt ovat myös fraktioidun tislauksen tuotteita. Vaikka hiilivetyjä käytetään ensisijaisesti polttoaineissa, hiilivetyjen muut kuin polttoainesovellukset ovat erittäin tärkeitä yhteiskunnalle ja taloudelle.
Jos haluat lisätietoja hiilivedyistä, tutustu UC Davisin kemian wikiin.
Lisälukemista
Katso erityyppisiä hiilivetyjä:
- Metaani
- Etaani
- Propan
- Butaani
- Oktaani
- Dekaani
- 1.0 1.1 C. Nave. ”Hiilivedyt”. Internet: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/organic/hydrocarbon.html, .
- ”Hydrocarbons – Chemistry LibreTexts”, Chem.libretexts.org, 2018. . Saatavissa: https://chem.libretexts.org/Core/Organic_Chemistry/Hydrocarbons. .
- D. Darling. ”Alkaanit.” Internet: http://www.daviddarling.info/encyclopedia/A/alkane.html,
- R.D. Botts, D.M. Carson ja D.Coglon. ”Petroleum in our live” teoksessa Our petroleum challenge, 8th ed. Calgary: Canadian Center for Energy Development, 2013, s. 7-15.