Termin węglowodór odnosi się do najbardziej podstawowego typu cząsteczek organicznych. Składają się one tylko z 2 elementów: wodoru i węgla, stąd nazwa węglowodory. Ogólnie rzecz biorąc, cząsteczki węglowodorów są zbudowane z jednego lub więcej atomów węgla tworzących strukturę centralną, która jest otoczona przez atomy wodoru. Istnieją cztery główne typy węglowodorów: Alkany, Alkeny, Alkeny, Alkiny i Węglowodory aromatyczne.
Najprostsze węglowodory nazywane są alkanami. Alkany charakteryzują się prostym łańcuchem węglowym, w którym każdy atom węgla jest związany z 2 atomami wodoru i 2 atomami węgla, z wyjątkiem węgli na końcu łańcucha, które są związane z trzecim wodorem, zamiast z drugim węglem. Przykład alkanów pokazano na rysunku 1, na którym widać, że wszystkie alkany zbudowane są z wiązań pojedynczych. Geometria węglowodorów może stać się bardzo złożona, gdy cząsteczki stają się większe i potencjalnie mogą zawierać rozgałęzienia i cykliczne „pętle” atomów węgla.
Niekiedy pierwiastki inne niż wodór i węgiel mogą zastąpić wodór lub węgiel w cząsteczce węglowodoru. Na przykład, wodór może być zastąpiony jonem bromowym lub wodorotlenkowym. Istnieje ogromna liczba możliwych węglowodorów nieczystych, które zawierają jeden lub więcej różnych pierwiastków. Ogólnie rzecz biorąc, węglowodór, który zawiera pierwiastki inne niż wodór i węgiel nie jest prawdziwym węglowodorem i jest nazywany pochodną węglowodoru.
Węglowodory i ich pochodne są głównymi składnikami paliw kopalnych i uwalniają energię podczas spalania z tlenem. Pełniejszy opis tego procesu znajduje się na stronie Spalanie węglowodorów.
Oprócz paliw, węglowodory są wykorzystywane w wielu innych zastosowaniach. Niektóre węglowodory można znaleźć w olejach smarowych, smarach, rozpuszczalnikach, paliwach, woskach, asfaltach, kosmetykach i tworzywach sztucznych. Węglowodory te są również produktami destylacji frakcyjnej. Chociaż węglowodory są głównie zużywane w paliwach, ich zastosowania pozapaliwowe mają ogromne znaczenie dla społeczeństwa i gospodarki.
Aby dowiedzieć się więcej o węglowodorach, sprawdź UC Davis Chem Wiki.
Do dalszej lektury
Sprawdź konkretne rodzaje węglowodorów:
- Metan
- Etan
- Propan
- Butan
- Oktan
- Dekan
- 1.0 1.1 C. Nave. „Hydrocarbons.” Internet: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/organic/hydrocarbon.html, .
- „Węglowodory – Chemistry LibreTexts”, Chem.libretexts.org, 2018. . Dostępne: 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” w Our petroleum challenge, 8th ed. Calgary:Canadian Center for Energy Development, 2013, s. 7-15.