1. Nyílt szénláncú telített szénhidrogének általános jellemzői. 1. Csak szénből és hidrogénből áll. 2. A szén-szén között csak egyszeres kovalens szigma kötés található. 3. A láncot alkotó 2 utolsó rész nem alkot zárt gyűrűt, homológ sort alkotnak. 4. Összegképlete CnH2n+R alkohol, n pozitív egész szám. 5. elnevezésük alkánok. Azokat a szén-hidrogéneket, amelyekben a szénatomok csak egyszeres kötéssel kapcsolódnak egymáshoz, telített szénhidrogéneknek nevezzük.
2. Nyílt szénláncú telítetlen szén-hidrogének általános jellemzői. Azokat a szénhidrogéneket, amelyeket molekuláiban kettős vagy hármas kötéssel kapcsolódó szénatom párok is előfordulnak.
3. Aromás szénhidrogének általános jellemzői. Különleges szerkezetű gyűrűs telítetlen szénhidrogének, legnépszerűbb képviselője: a benzol.
4. Metán. Tetraéderes molekulaszerkezet, szénatom és hidrogénatom között poláris kovalens kötés jött létre, a metánmolekula alakja apoláris. Hűtéssel elérhető hogy a molekulák közt másodfokú kötés következtében a gáz cseppfolyósodjon. Fizikai tulajdonságok: színtelen, szagtalan, nem mérgező, a levegőnél kisebb sűrűségű, vízben nem apoláris oldószerekben jól oldódik. A levegővel robbanóelegyet alkot. Kémiai tulajdonságok: közönséges körülmények közt nem reakcióképes, meggyújtva elég, 500 °C felett bomlani kezd. Előfordulása: földgáz, mocsárgáz, kőolaj. Gyakorlati jelentősége: energiaforrás.
Homológ sor. 1-4 szénatomszámig gáz halmazállapotú. 5-17 szénatomszámmal folyadék halmazállapotú. 18 felett szilárd halmazállapotú. Apoláris molekulák. Vízben, nem egymásban illetve szerves oldószerekben jól oldódnak. A szénatomszám növekedésével az oldóképességük csökken, sűrűségük kisebb egynél. Az alkánok halmazállapota függ az elágazás mértékétől is. Az alkánok sűrűsége kisebb a víz sűrűségénél, így a víz felszínén helyezkednek el. Az azonos szerkezeti elemekből felépülő vegyületsorozatot, melyben a szomszédos tagok molekulái csak egy metiléncsoportban különböznek egymástól, homológ sornak nevezzük. A telített szénatom rendűsége attól függ, hogy hány másik szénatommal létesít kovalens kötést. Az elsőrendű szénatom egy, a másodrendű két, a harmadrendű három, a negyedrendű mind a négy kovalens kötésével szénatomhoz kapcsolódik. Izoméria: az a jelenség, hogy egy adott összegképletnek többféle szerkezetű molekula megfelel. Konstutíciós izomerek: azok a molekulák, amelyek azonos összegképletűek, de eltérő az atomjaik kapcsolódási sorrendje. Konformáció: egy molekula különböző, egymással közvetlenül nem kapcsolódó atomjainak, atomcsoportjainak egymáshoz viszonyított térbeli elrendeződése.
5. Telített szénhidrogének előállítása, gazdasági jelentősége. Előfordulása: földgáz, kőolaj, mocsárgáz, szén. Gyakorlati jelentősége. Energiahordozó, vegyipari nyersanyag, fűtésre használható. Előállítás:
6. Etén. Összegképlete: CnH4. telítettlen vegyület. A szénatomok közötti kettős kötés gátolja a molekula szén-szén kötés körüli elfordulását. Így nem jöhet létre tetszés szerinti molekulaalak. Fizikai tulajdonságok: színtelen, szagtalan, nem mérgező, édeskés szagú gáz, a levegőnél kisebb sűrűségű, vízben rosszul, sok szerves oldószerben jól oldódik. Molekulái szimmetrikus alakjuk miatt apolárisak. Kémiai tulajdonságok: nagyon reakcióképes, a szénatomok két atommal létesíthetnek kovalens kötést és telítettekké válnak. A természetben ritkán fordul elő, krakkolással földgázból és kőolajból nyerik.
Olefinek. Összegképletük: CnH2n. Molekulájában egy kettős kötés található. Jellemző reakciói: az addíció és a polimerizáció. Előfordulás, felhasználás: ipari előállításuk magas forráspontú kőolajpárlatok krakkolásával történik. Az alkének a műanyagipar értékes alapanyagai.
7. Diolefinek. Molekuláiban két kettős kötés van. A kumulált diénekben a kettős kötések közvetlenül egymás mellett helyezkednek el, nem stabilisak, szerkezetük könnyen megváltozik. Az izolált diénekben a két kettős kötés között legalább két vagy ennél több egyszeres kötés található. A két kettős kötés a molekulában egymástól távol, izoláltan helyezkedik el. Konjugált diének a kettős kötések között formailag egy egyszeres kötés van, a kettős kötések ebben az esetben kapcsolatban vannak egymással. A Butadién: színtelen, jellegzetes szagú, könnyen cseppfolyósítható gáz, a kőolaj feldolgozása során nyerhető a butából hidrogénelvonással, műgumigyártáshoz használják. Az izopén: a butadién egyik, természetben is előforduló származéka. Színtelen, alacsony forráspontú folyadék. Polimerizációjával a kaucsukéhoz hasonló szerkezetű és tulajdonságú műkaucsukot lehet előállítani.
A kaucsuk és a gumi. Molekulái 8000-30 000 izopénegységből épülnek fel. A hosszú szénlánc a kettős kötések mentén végig cisz-szerkezetű. A latexet savval kezelik majd a vizet eltávolítva jutnak a nyers kaucsukhoz. (sárga színű, nyúlós, képlékeny anyag). A kaucsuk gyakorlati célokra nem alkalmas, mivel könnyen szakítható, melegben nyúlóssá, hidegben rideggé válik. A természetes kaucsukból vulkanizálással rugalmas gumit állítanak elő. Vulkanizáláskor a szomszédos poliizoprén láncok kettős kötései néhány helyen felszakadnak, és a szénatomok a kénatomokkal alakítanak ki kötéseket, így a kénatomok összekapcsolják a szomszédos láncokat, és ezáltal egy térhálós szerkezetet alakítanak ki. A térhálós szerkezet teszi lehetővé a gumi rugalmasságát.
8. Az alkinek. Olyan nyílt láncú telítetlen szénhidrogének, amelyek molekuláiban egy hármas kötés található. Fizikai tulajdonságok. Színtelen, szagtalan gáz. Molekulái apolárisak, összenyomás hatására felrobban, nagy hőfejlődés közben elemeire bomlik. Nem lehet más gázokhoz hasonlóan palackba sűríteni: disszugáz. Kémiai tulajdonságok: nagyon reakcióképes. Előfordulás: a természetben nem fordul elő, az ipar a metán hőbontásával állítja elő. Az acetilén és az oxigén keverékének lángja 2000 °C-nál magasabb is lehet, ezért fémek autogén hegesztésére és lángvágásra használják.
|