Uhlovodíky

Uhlovodíky jsou dvouprvkové sloučeniny uhlíku a vodíku, které někdy označujeme jako základní sloučeniny organické chemie. Podle struktury uhlíkatého řetězce a podle vazeb mezi atomy uhlíku je dělíme do skupin.

Uhlíkatý řetězec je tvořen vzájemně vázanými atomy uhlíku v molekule uhlovodíku. Podle uhlíkatého řetězce dělíme uhlovodíky na s otevřeným řetězcem, který se pak dále dělí na přímý a rozvětvený, a uhlovodíky s uzavřeným řetězcem, neboli cyklickým.

Mezi atomy uhlíku v molekule uhlovodíku se mohou vyskytovat jednoduché, dvojné nebo trojné vazby. Podle toho jaký druh vazby molekuly obsahují, je dělíme na nasycené a nenasycené. Nasycené uhlovodíky obsahují pouze jednoduché vazby mezi atomy uhlíku. Nenasycené uhlovodíky obsahují mezi atomy uhlíku alespoň jednu dvojnou nebo trojnou vazbu.

 

Alkany

Alkany neboli parafíny, jsou uhlovodíky, obsahující pouze jednoduché vazby mezi atomy uhlíku. Tvoří základní homologickou řadu obecného vzorce C_nH_2n+2. V názvu mají koncovku -an. Názvosloví alkanů je základem systematického názvosloví všech organických sloučenin. Kořen názvu je tvořen kombinací řeckých a latinských číslovek, které vyjadřují počet uhlíků v řetězci. Výjimku tvoří první čtyři alkany, které mají triviální (historické) názvy. Jedná se o methan, ethan, propan a butan.

Jejich fyzikální vlastnosti se mění s růstem velikosti molekul. Jejich molekuly jsou nepolární a hořlavé. Jejich hořením vzniká oxid uhličitý a voda. Kromě reakce s halogeny jsou poměrně málo reaktivní.

Kromě methanu se všechny získávají z ropy. Používají se jako paliva a k výrobě jiných organických látek, např. plastů.

Cykloalkany

Jsou uhlovodíky, které mají uzavřený (cyklický) řetězec a obsahují pouze jednoduché vazby mezi atomy uhlíku.

 

Alkeny

Alkeny neboli olefiny, jsou nenasycené uhlovodíky, které mají alespoň jednu dvojnou vazbu mezi atomy uhlíku. Tvoří základní homologickou řadu obecného vzorce C_nH_2n. V názvu mají koncovku -en. Názvosloví alkenů je odvozeno od základní homologické řady alkanů. Kořen názvu je tvořen kombinací řeckých a latinských číslovek, které vyjadřují počet uhlíků v řetězci. Jejich fyzikální vlastnosti se mění s růstem velikosti molekul. Jejich molekuly jsou nepolární a hořlavé. Oproti alkanům jsou reaktivnější. Jejich vyšší reaktivita je dána dvojnou vazbou v řetězci.

V přírodě se vyskytují poměrně široce. Nejjednodušší alken ethen je rostlinný hormon, který vyvolává zrání ovoce. Betakaroten, oranžové barvivo je cenný zdroj vitamínu A.

Alkadieny
Alkadieny jsou podskupinou alkenů, které obsahují dvě dvojné vazby mezi atomy uhlíku v řetězci.

Podle vzájemné polohy dvojných vazeb je dělíme na:

· kumulované – dvojné vazby leží vedle sebe,

· konjugované – dvojné vazby se střídají s jednoduchou vazbou,

· izolované – dvojné vazby jsou odděleny alespoň dvěma jednoduchými vazbami.

 

Alkyny

Alkyny neboli acetyleny, jsou nenasycené uhlovodíky, které obsahují ve své molekule trojnou vazbu mezi atomy uhlíku. Tvoří základní homologickou řadu obecného vzorce C_nH_2n-2. Jejich molekuly jsou nepolární. V názvu mají koncovku -yn. Názvosloví alkenů je odvozeno od základní homologické řady alkanů. Kořen názvu je tvořen kombinací řeckých a latinských číslovek, které vyjadřují počet uhlíků v řetězci.

Na vzduchu hoří čadivým plamenem. Je-li směs spalována v přítomnosti kyslíku, hoří za vysoké teploty. Jsou reaktivnější než alkeny, vyšší reaktivitu způsobuje trojná vazba v řetězci.

 

Areny

Areny, dříve aromatické uhlovodíky, jsou uhlovodíky, které obsahují v molekulách alespoň jeden aromatický kruh. Nejjednodušší aren je benzen – C₆H₆. Většinou mají charakteristický zápach. Benzen má zvláštní strukturu. Obsahuje uzavřený řetězec, tvořený šesti atomy uhlíku. Uhlíkové atomy v benzenovém kruhu jakoby mezi sebou měli 1,5násobnou vazbu. Toto se vyjadřuje kroužkem uvnitř šestiúhelníku. Názvosloví základních arenů je triviální, např. benzen, naftalen, toluen a antracen.

Areny s jedním benzenovým jádrem jsou většinou kapalné látky s charakteristickým zápachem, proto se jim také říká aromatické uhlovodíky. Většinou jsou velmi hořlavé, hoří čadivým plamenem, ve vodě jsou nerozpustné. Aromatické uhlovodíky s více benzenovými jádry jsou za normálních podmínek pevné látky.

Všechny aromatické uhlovodíky jsou jedovaté a nebezpečné pro životní prostředí. Některé jsou karcinogenní, tzn. způsobující rakovinu.

Areny jsou výchozí suroviny pro výrobu dalších chemických látek, které se používají jako barvyva, léčiva, výbušniny, plasty aj.

 

  Zpět na úvod