En kolvätekedja är en molekyl som består av helt väte och kol. De är de enklaste organiska föreningarna och kan vara en vätska, gas eller fast substans. Det finns många typer av kolvätekedjor, inklusive alkaner, alkener, alkyner, cykloalkaner och arener. De kan vara grenade, linjära eller cykliska. Kolvätekedjor är allestädes närvarande i naturen. De är icke polära, vilket innebär att de inte blandar sig med vatten.

Karbonens Valence Shell

Det enklaste kolväten är metan, som är en enda central kolatom bunden till fyra väteatomer. Den centrala kolatomen kan inte bilda större än fyra andra bindningar eftersom den bara har fyra valenselektroner. Valenselektroner är fria elektroner på det yttre skalet hos atomen som är tillgängliga för att binda, eller göra par, med valenselektroner på andra atomer för att bilda molekyler. Medan mättade kolkedjor har alla fyra valenselektronerna upptagna kring varje kol, kan vissa kolväten ha omättade punkter där endast två eller tre bindningar bildar sig runt det centrala kolet. Dessa omättnader kan vara i form av dubbel- eller trippelbindningar till andra kolatomer på platser där väte är frånvarande så att alla fyra valenselektronerna fortfarande är upptagna.

Namnering av kolväten

Kolväten heter med användning av ett prefix baserat på antalet kol i kedjan och ett suffix som indikerar de typer av bindningar som finns i dem. En-, dubbel- och trippelbindningar kallas alkaner, alkener och alkyner. För föreningen "etan", som är en gas, anger prefixet "et" två kolatomer i kedjan, och suffixet "-an" indikerar att det endast innehåller enkelbundna kolväten och väten. En nio-kolförening innehållande dubbelbindningar kallas nonen. Hexan är ett exempel på en sex-kolmolekyl med endast enbindningar. Om molekylen är en ring börjar den med prefixet "cyklo" som med cyklohexan, en sexkarbonring med alla enskilda bindningar.

Andra namngivningsregler

När ett kolväte är kopplad till en annan molekyl som en "funktionell grupp" innehåller prefixet också en "-yl" -ändning. Till exempel, när etan är bunden till en annan molekyl, kallas den en etylgrupp. När en förening har mer än en omättnad, såsom en dubbelbindning, ingår numret på kolet där dubbelbindningen härrör från namnet med ett tal. Exempelvis kallas en butenmolekyl med en dubbelbindning mellan det första och det andra koletet 1-buten. Slutligen är speciella kolväten som kallas arener eller aromatiska kolväten ringar som har alternerande en- och dubbelbindningar.

Exempel på kolväten

Kolväten har många moderna applikationer. Naturgummi är en typ av kolväte som består av alternerande dubbel- och enkelbindat kol. Eteriska oljor som mentol och kamfer är i en klass av ringformade kolväten som kallas terpenoider och består av 10 kolatomer och minst ett dubbelbindat kolpar. Medan mentol kan hittas i cigaretter, och kamfer används som moth repellant, vissa typer av doftande eteriska oljor används i medicin och parfym. Bensin, medan det inte är ett rent kolväte, innehåller en blandning av kolväten med olika längder, inklusive heptan, isooktan, cyklooktan och etylbensen. Många lösningsmedel, såsom etanol och bensen, används ofta vid framställning av läkemedel.