De term koolwaterstof verwijst naar het meest basale type van organische moleculen. Zij bestaan uit slechts 2 elementen: waterstof en koolstof, vandaar de naam koolwaterstoffen. In het algemeen zijn koolwaterstofmoleculen gestructureerd met een of meer koolstofatomen die een centrale structuur vormen die wordt omgeven door waterstofatomen. Er zijn vier hoofdtypen koolwaterstoffen: Alkanen, Alkenen, Alkynen, en Aromatische koolwaterstoffen.
De eenvoudigste koolwaterstoffen worden alkanen genoemd. Alkanen worden gekenmerkt door een eenvoudige koolstofketen waarin elk koolstofatoom gebonden is aan 2 waterstofatomen en 2 koolstofatomen, behalve de koolstofatomen aan het eind van de keten, die gebonden zijn aan een derde waterstof, in plaats van een tweede koolstof. Een voorbeeld van alkanen is te zien in figuur 1, waaruit blijkt dat alle alkanen uit enkelvoudige bindingen bestaan. De geometrie van koolwaterstoffen kan zeer complex worden naarmate de moleculen groter worden en mogelijk vertakkingen en cyclische “lussen” van koolstofatomen bevatten.
Soms kunnen andere elementen dan waterstof en koolstof een waterstof of koolstof in een koolwaterstofmolecuul vervangen. Een waterstof kan bijvoorbeeld worden vervangen door een broom- of hydroxide-ion. Er is een groot aantal mogelijke onzuivere koolwaterstoffen die een of meer verschillende elementen bevatten. In het algemeen is een koolwaterstof die andere elementen dan waterstof en koolstof bevat, geen echte koolwaterstof en wordt een koolwaterstofderivaat genoemd.
Koolwaterstoffen en hun derivaten zijn de belangrijkste bestanddelen van fossiele brandstoffen en geven energie af bij verbranding met zuurstof. Zie voor een vollediger beschrijving van dit proces de pagina Verbranding van koolwaterstoffen.
Naast brandstoffen worden koolwaterstoffen in veel andere toepassingen gebruikt. Bepaalde koolwaterstoffen zijn te vinden in smeeroliën, vetten, oplosmiddelen, brandstoffen, was, asfalt, cosmetica en kunststoffen. Deze koolwaterstoffen zijn ook producten van gefractioneerde destillatie. Hoewel koolwaterstoffen voornamelijk worden verbruikt in brandstoffen, zijn niet als brandstof gebruikte toepassingen van koolwaterstoffen van groot belang voor de samenleving en de economie.
Om meer te weten te komen over koolwaterstoffen, kijk op de UC Davis Chem Wiki.
Voor verder lezen
Kijk naar de specifieke soorten koolwaterstoffen:
- Methaan
- Ethaan
- Propaan
- Butaan
- Octaan
- Decaan
- 1.0 1.1 C. Nave. “Hydrocarbons.” Internet: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/organic/hydrocarbon.html, .
- “Hydrocarbons – Chemistry LibreTexts”, Chem.libretexts.org, 2018. . Beschikbaar: https://chem.libretexts.org/Core/Organic_Chemistry/Hydrocarbons. .
- D. Darling. “Alkanes.” Internet: http://www.daviddarling.info/encyclopedia/A/alkane.html,
- R.D. Botts, D.M. Carson, and D.Coglon. “Petroleum in our live” in Our petroleum challenge, 8th ed. Calgary:Canadian Center for Energy Development, 2013, blz. 7-15.