1. Hiili muodostaa kovalenttisia sidoksia

• Orgaaninen kemia on hiiliyhdisteiden kemiaa
• Hiilellä on neljä elektronia uloimmalla kuorellaan, joten se muodostaa yhdisteissään neljä kovalenttista sidosta (elektronit ovat yhteiskäytössä). Tämän vuoksi orgaanisten yhdisteiden rakennekaavoissa hiilestä lähtee 4 sidosviivaa.
• Hiilivedyt ovat hiiltä ja vetyä sisältäviä orgaanisia yhdisteitä. Orgaanisia yhdisteitä on valtava määrä eikä niitä kaikkia edes tunneta.
• Orgaanisen kemian yhdisteissä voi hiilen ja vedyn lisäksi olla happea, typpeä sekä jonkin verran muita alkuaineita (esim halogeeneja)
• Jos hiilivedyssä kaksi hiiliatomia ovat liittyneet toisiinsa yksinkertaisilla kovanlenttisilla sidoksilla niin yhdiste on tyydyttynyt hiilivety, yleisnimeltään alkaani
• Jos hiiliatomien välillä on kaksois- tai kolmoissidos, niin yhdiste on tyydyttymätön
  • kaksoissidos niin hiilivety on alkeeni
  • kolmoissidos niin hiilivety on alkyyni
• Kovalenttinen sidos
  • kahden hiiliatomin välillä on pooliton
  • hiili- ja vetyatomin välillä on (heikosti) poolinen

2. Hiiliyhdisteiden kaavoja

• Molekyylikaava kertoo atomien lukumäärän yhdisteessä
  • esim butaanin molekyylikaava on C₄H₁₀
• Rakennekaava kertoo tarkemmin, miten atomit ovat sitoutuneet toisiinsa kovalenttisilla sidoksilla
  • butaanissa on neljä C-atomia, jotka ovat liittyneet toisiinsa yksinkertaisilla sidoksilla (-aani -pääte) eli piirretään ensin hiiliketju (neljän hiilen ketju), ja jokaisesta hiilestä lähtemään 4 sidosviivaa eli kovalenttista sidosta ja jokaisen kovalettisen sidoksen päähän H-atomi.

 

• Monilla orgaanisilla yhdisteillä on sama molekyylikaava, mutta erilainen rakennekaava. Tällaisia yhdisteitä kutsutaan toistensa isomeereiksi.
  • Kirjoita kaksi erilaista rakennetta hiilivedylle, jonka molekyylikaava on C₅H₁₂

• Syklisissä hiilivedyissä hiiliatomit muodostavat rengasrakenteen.
  • Hiilivedyn eteen tulee syklo -etuliite esim syklobutaani
  • rakennekaava piirretään monikulmiona, jossa jokaisen monikulmion päässä on hiiliatomi ja jokaiseen C-atomiin on liittynyt kaksi H-atomia

3. Suhde- ja molekyylikaavan selvittäminen

• Suhdekaava eli empiirinen kaava ilmoittaa eri alkuaineatomien suhteelliset määrät aineessa. 
• Suhdekaavan kertoimet ovat pienimmät mehdolliset kokonaisluvut, joilla suhteelliset määrät voidaan ilmoittaa.
• Esimerkiksi etikkahapolla, molekyylikaava C₂H₄O₂ ja glukoosilla, C₆H₁₂O₆ on eri molekyylikaava mutta sama suhdekaava (CH₂O)_n, vaikka niillä on hyvin erilainen rakenne ja ominaisuudet.
• Monilla menetelmillä, mm spektroskooppisilla menetelmillä voidaan määrittää näytteessä olevien alkuaineiden määrät massaprosentteina. Massoista voidaan laskea alkuaineiden moolimassojen avulla suhteelliset ainemäärät, joista päätellään suhdekaava.
• Suhdekaavasta voidaan määrittää molekyylikaava, jos molekyylin moolimassa tiedetään.

Esimerkki: 
Erään orgaanisen hapon massaprosenttiseksi koostumukseksi määritettiin 48,7 % hiiltä, 43,1 % happea ja 8,2 % vetyä. Määritä yhdisteen suhdekaava.

Kotitehtävät: 18 ja 23