Teoria

Molekyylikaavat ja mallit

  • Pallomallilla (kalottimalli) pyritään kuvaamaan kolmiulotteisesti eri atomien suhteellisia kokoja (ja niiden vaatimaa tilaa molekyylissä).
    • Pallotikkumalli on myös kolmiulotteinen malli, jossa kovalenttisia sidoksia kuvataan tikuilla pallomaisten atomien välissä
  • Rakennekaava kertoo miten molekyylin atomit ovat sitoutuneet toisiinsa. Sidoksia kuvataan viivoilla ja atomeja niiden kemiallisilla merkeillä.
  • Molekyylikaava kertoo molekyylin sisältämien atomien lukumäärät, mutta ei mitään sen rakenteesta. Molekyylikaava on lyhyin mahdollinen kuvaus yhdisteestä.

  • Molekyylimallit (etälukio)

Hiilivedyt

  • Hiilivedyt ovat nimensä mukaisesti yhdisteitä jotka koostuvat vain hiilestä ja vedystä
  • Jokainen hiiliatomi muodostaa neljä kovalenttista sidosta
  • Vety voi muodostaa vain yhden sidoksen!

Alkaanit

  • Alkaani on hiilivety (vain hiiltä ja vetyä), jossa hiiliatomien välillä on vain yksinkertaisia kovalenttisia sidoksia (yksöissidoksia, yhteisiä elektronipareja)
    • Jokainen hiiliatomi on sitoutunut kovalenttisilla sidoksilla neljään muuhun epämetalliatomiin
    • sanotaan tyydyttyneiksi, koska sisältävät pelkästään yksöissidoksia.

  • Sama määrä hiili- ja vetyatomeja (>4 C) voi muodostaa erilaisia yhdisteitä. Yhdisteitä, joilla on sama molekyylikaava, mutta eri rakennekaava, sanotaan toistensa isomeereiksi.

Alkeenit

  • Alkeeneissa hiiliatomien välillä on yksi kaksoissidos
    • (jossa kahden hiiliatomin välillä on kaksi yhteistä elektroniparia)
  • Alkeeneilla on paljon isomeereja, koska kaksoissidos voi olla missä kohtaa molekyyliä tahansa
  • kaksoissidoksen vuoksi sanotaan tyydyttymättömiksi.
  • Kaksoissidos reagoi herkemmin kuin yksöissidokset

Alkyynit

  • Alkyyneissä hiiliatomien välillä on kolmoissidos
    • (jossa kahden hiiliatomin välillä on kolme yhteistä elektroniparia)
  • Myös alkyynit ovat tyydyttymättömiä
  • Kolmoissidos reagoi kaikista herkimmin

Renkaat

  • Joskus hiiliketjut muodostavat rengasrakenteita. Tällaiset hiilivedyt nimetään kuten suoratkin, mutta nimen eteen lisätään etuliite syklo-
  • Bentseenissä kuuden hiiliatomin muodostamassa renkaassa joka toinen sidos on kaksoissidos
    • Bentseenirenkaita sisältäviä yhdisteitä sanotaan aromaattisiksi

Hiilivetyjen ominaisuuksia

Hiilivetyjen hiiliketjun pituus vaikuttaa niiden olomuotoon
  • lyhyet (1-4 hiiltä) ovat kaasuja
  • 5-16 hiiltä sisältävät nesteitä (öljyt)
  • pidemmät kiinteitä (tai ainakin jäykkäliikkeisiä)
Hiilivedyt ovat poolittomia (vesi on poolista). Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että kemiassa yhdisteet jaetaan usein
  • Rasvaliukoisiin (poolittomat: rasvat, öljyt) ja
  • Vesiliukoisiin (pooliset)