Hydrokarboner-Emma

I dette blogginnlegget skal jeg skrive om hydrokarboner. Læren om kjemiske forbindelser som inneholder karbon kalles organisk kjemi. Karbon finnes i alle de store molekylene i kroppen din. Karbon har fire bindinger, mens hydrogen har en, alle bindingene må være fullført.

Hydrokarboner er olje og gass.Hydrokarboner er de enkleste organiske forbindelsene, og består kun av karbon og hydrogenatomer. Man kan også finne molekyler som bare består av hydrogen- og karbonatomer i enkelte typer plast, skismøring, parafin, propangass og vaselin.

Organisk kjemi

Man trodde før at noen molekyler bare kom fra planter og dyr, og læren om dette kalte men organisk kjemi. Det som er felles for alle de forbindlesene som er i organisk kjemi, er at de inneholder karbon. Forbindelser som inneholder karbon er veldig viktig for alt som lever, men i dag vet vi at molekylene også kan lages i laboratorier og finnes i gjenstander som ikke lever. Men fortsatt er de organiske forbindelsene veldig viktige så man fortsetter å dele inn kjemien i organisk og uorganisk kjemi. Man kan si at organisk kjemi handler om karbonforbindelser, mens uorgansik kjemi er læren om alle de andre forbindelsene som er i verden.

Karbon

Karbon har 4 elektroner i ytterste skall, og ved å knytte seg til fire elektroner gjennom kjemiske bindinger, blir det ytterste elektronskallet fullt. Da blir det dannet ett mer stabilt molekyl. Karbonatomet har fire steder for bindinger til andre atomer og kan maksimalt binde seg til 4 andre atomer. Derfor kan atomene danne mange ulike strukturer og utgjør ofte skjelettet i molekyler, derfor er mulighetene mange når man har et karbonskjelett som utgangspunkt.

Det finnes mange flere molekyler som inneholder karbon, enn som ikke inneholder karbon. Men karbonatomene utgjør ikke mer enn omtrent 0.01% av alle atomene på jorda.

Karbonskjelettet er karbonforbindelser som består av kjeder med karbonatomer.

Forgreinede karbonforbindelser er hvis karbonatomene som først er bundet til ett karbon på hver sin side, (har 2 armer igjen) binder nye karbonatomer i en av de to gjenværende armene.

Mettede og umettede hydrokarboner

Et mettet hydrokarbon er ett hydrokarbon der alle karbonatomene er fylt med hydrogenatomer. Det vil si at bindingene mellom karbonatomene i kjede vil være enkle, altså alkaner.

Et umettet hydrokarbon er et hydrokarbon der noen av armene til karbonatomene er brukt på samme sted (dobbelt- og trippelbindinger). På denne måten blir ikke armene brukt fult ut på hydrogenatomer, og derfor blir det færre hydrogenatomer i molekylet enn når det bare er enkeltbindinger. Derfor er molekylet umettet på hydrogen.

Elektronparbindinger

Hydrokarboner har tre ulike elektronparbindinger. Elektronparbindinger kan også bli kalt for  kovalente bindinger. En elektronparbinding er da en binding mellom atomer som baseres på oktettregelen. Oktettregelen går ut på at alle atomer (utenom hydrogen og helium) vil ha 8 elektroner i ytterste skall. Som jeg skrev tidligere, har karbon fire bindinger som det må bruke, og siden karbonet vil ha 4 bindinger, men til sammen vil ha 8 elektroner, har karbon 4 elektroner i det ytterste skallet fra før. Hydrogen(som er det andre stoffet i et  hydrokarbon) er det første grunnstoffet, der er det ett elektron i det eneste skallet, siden vi vet at hydrogen kun kan ha en elektronparbinding vil det da være fornøyd med to elektroner i skallet sitt.

Nedenfor kan du se ett bilde av metan, som viser karbonet i midten, og fire hydrogenatomer rundt den.

metan molekyl.jpg

Dette er da de tre typene elektronparbindingene:

Enkeltbinding-atomene deler et elektronpar

Dobbeltbindinger-atomene deler to elektronpar

trippelbindinger-atomene deler tre elektronpar

Disse elektronparbindingene har forskjellige navn. Enkeltbindinger=alkaner, dobbeltbindinger=alkener og trippelbindinger=alkyner.

alkan

Alkaner

Alkanene er fellesnavnet på alle de mettede hydrokarbonene(alle karbonatomene er bundet sammen med enkeltbindinger)Det er mange ulike alkaner, der alle har navn som slutter på -an. Et alkan som finnes på jorda i små mengder i atmosfæren, er det aller enkleste alkanet nemlig metan. Metan er en ganske kraftig drivhusgass og fører til økt drivhuseffekt.

Alkener

Alkener er en gruppe innenfor umettede hydrokarboner med minst en dobbeltbinding i karbonkjeden. Derfor har de kjemiske navn som slutter på -en. Dobbeltbindingen i karbonkjeden gjør at alkene lettere reagerer med andre stoffer enn alkanene gjør. Det er fordi i en dobbeltbinding har to karbonatomer en ekstra “arm” som de da kan bruke til å binde seg til andre atomer. Dobbeltbindinger kan derfor åpne seg lett og binde seg til andre atomer til karbonkjeden. Det enkleste alkenet er eten og er den mest produserte organiske forbindelsen i verden og kan danne utgangspunkt for å lage mange andre kjemiske forbindelser, som polyetylen(plast).

Alkyner

Alkyner er også en gruppe umettede hydrokarboner, med minst en trippelbinding i molekylet. Dermed reagerer alkyner lett og raskt med andre stoffer, fordi at trippelbindinger lett brytes. De kjemiske navnene til alkynene slutter på -yn. Det enkleste alkynet er etyn, og brukes som sveisegass på grunn av at den i blanding med oksygengass brenner med en svært varm flamme (over 3300C)

Navnsetting av hydrokarboner

Når man skal navnsette hydrokarboner, bruker man først tallsystemet. Tallsystemet baseres på hvor mange karbonatomer hydrokarbonet inneholder

.hydrokarbon.png

Som du ser vil navnet til hydrokarboner med 1 karbon starte med met-, med 2 karboner heter et- osv. Endingen baseres på hva den største bindingen i hydrokarbonet er. Hvis den største bindingen er en dobbeltbinding, vet vi at det kalles et alken. Da bruker vi -en endingen og legger den på den første delen av navnet som vi fant fra tallsystemet.

123

For eksempel på dette bildet av strukturformelen til et hydrokarbon ser vi først at det er 3 karbon i rekkefølge, hvis vi da går ut i fra tallsystemet ser vi at starten på navnet til denne strukturformelen er prop-. Deretter må vi se hva den største bindingen er. I dette tilfellet er det trippelbinding som er den største bindingen, det vil si at det er et alkyn. Vi bruker da endingen -yn, og setter det sammen med prop. Denne strukturformelen er da propyn.

Strukturformel

Kort om hvordan man tegner/skriver opp strukturformelen til et hydrokarbon. Først skriver du opp antall karbonatomer i rekke. Deretter hva slags bindinger som skal være mellom karbonatomene, og tilslutt fyller man på med hydrogenatomer slik at alle armene er fulle.

Kjemisk formel

Om vi skal skrive den kjemiske formelen for propyn, må vi først telle hvor mange karbon det er i rekke. I dette tilfellet er det 3, da skriver vi det først. Deretter teller vi hvor  mange hydrogen det er, og i dette tilfellet er det 4. Da blir den kjemiske formelen for propyn:

C3H4

Så når vi da skriver om ett hydrokarbon, kan vi vise det på tre forskjellige måter, nemlig ved strukturformen, den kjemiske formelen og navnet til stoffet.

Hva bruker vi hydrokarboner til?

propan og butan-brennstoff

Heksan-en av flere komponenter man finner i bensin og i skokrem

Polyetylen-en type plast, satt sammen av lange kjeder med etylen.

I hydrokarbonene trekker karbonatomene og hydrogenatomene omtrent like sterkt på elektronene, og derforer ikke hydrokarbonmolekyler dipoler og løses ikke i vann. Løsemidler er væsker som brukes for å løse opp og holde stoffer i oppløst tilstand.

Alkoholer/hydroksyler

Nå skal jeg snakke litt om hydroksyler. Det er “to typer” hydroksyler. Hydrokylgrupper (også kalt OH-grupper) og hydroksyler. Hydroksyler ligner på hydrokarboner og alkoholer er en gruppe innenfor hydroksyler. Alkoholer inneholder hydroksylgrupper, og når det er snakk om alkoholer setter vi på endingen -ol. Et alkohol er et hydrokarbon som er bundet til en eller flere hydroksylgrupper. 

Hydroksyler er ganske like som hydrokarboner bare at det er en hydroksylgruppe bundet til et karbon. Man finner hydroksyler i alkohol.

ethanol-structure-svg

Strukturformel

som vi kan ser ovenfor, skriver man strukturformelen for alkohol nesten på samme måte som et hydrokarbon, det eneste er at man bytter ut ett hydrogenatom med ett oksygenatom og ett hydrogenatom i rekke. Man må da skrive oksygenet med en enkeltbinding fra et karbon, og deretter binde hydrogenet sammen med oksygenet, sånn som det er vist ovenfor. Grunnen til dette er at oksygenet har plass til to bindinger mens hydrogenet kun har plass til ett til.

Navnsetting

Når man skal sette navn ut i fra strukturformelen til et alkohol, gjør man nesten det samme som man gjør når man setter navn på ett hydrokarbon. Først teller man antall karbon i rekke, som i dette tilfellet er to, deretter ser man på tabellen (ovenfor) der man ser at i dette tilfellet skal navnet starte på et-, deretter ser man hva den største bindingen er, og i dette tilfellet er det enkeltbinding (altså ett alkan) da bruker vi -an-, og til slutt skriver man -ol for å vise at det er ett alkohol. Navnet til alkoholet som vi ser strukturformelen til ovenfor er etanol.

Kjemisk formel

Det siste man da gjør er å finne den kjemiske formelen for alkoholet. Her også gjør man nesten det samme som når man finner den kjemiske formelen på ett hydrokarbon, men det er noen ting man må passe på. Når man skal skrive den kjemiske formelen for ett alkohol begynner man med å telle antall karbon i rekke, som i dette tilfellet er 2. Deretter teller man antall hydrogen, men da må man ikke telle det hydrogenet som hører til O-Hen fordi det skal telles for seg selv. I dette tilfellet er det da 5 hydrogenatomer. Tilslutt skriver man OH og det er her man får med det siste hydrogenet. OH-gruppen kan også kalles en hydroksylgruppe. Dette viser da at det er ett alkohol. Da blir den kjemiske formelen for etanol:

C2H5OH

I dette blogginnlegget har jeg forklart deg om hvordan man navnsetter, tegner strukturformelen og skriver den kjemiske formelen til både ett hydrokarbon og ett alkohol. Vi har da sett at man må se på tallsystemet for å finne starten av navnet til hydrokarbonet/alkoholet, deretter må man se på antall elektronparbindinger, og når man har ett alkohol legger man på -ol på slutten for å markere nettopp dette. Når man skal skrive den kjemiske formelen for et hydrokarbon, må man kun telle hvor mange det er av karbon og hydrogen, mens ved ett alkohol teller man først antall karbon, deretter antall hydrogen (som ikke er med på selve OH bindingen), og skrive OH på slutten.

-Emma

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s