Uhlovodíky: (cyklo)alkany/alkeny/alkyny – 4. třída (4. ročník)

Uhlovodíky jsou organické sloučeniny obsahující atomy uhlíku (C) a vodíku (H). Tato kapitola se věnuje acyklickým uhlovodíkům (s lineárními či rozvětvenými řetězci) a uhlovodíkům cyklickým (ty mají uhlíkové řetězce uzavřené do kruhu, ale nejsou aromatické).

Názvosloví uhlovodíků v základu využívá kořen slova odpovídající počtu atomů C:

atd.

Koncovka poté odráží přítomnost určitých vazeb:

Alkany, cykloalkany

V molekulách obsahují jednoduché vazby mezi atomy C. Jejich body varu rostou se stoupající molekulovou hmotností.

• methan (\mathrm{CH_4}) – Nejjednodušší uhlovodík. Hlavní součást zemního plynu, spalováním za účasti kyslíku vzniká jen \mathrm{CO_2} a \mathrm{H_2O}. V přírodě vzniká např. při hnilobných procesech, podílí se na skleníkovém efektu.
• propan (\mathrm{C_3H_8}), butan (\mathrm{C_4H_{10}}) – Směs se používá v tlakových nádobách na vaření, méně často jako palivo (LPG = liquefied petroleum gas).
• cyklohexan (\mathrm{C_6H_{12}}) – Nepolární rozpouštědlo.

Mezi významné reakce těchto látek patří radikálová substituce (vznik radikálů je iniciován např. UV zářením), či dehydrogenace za vzniku násobných vazeb mezi atomy C.

Uhlovodíky s dvojnými vazbami

Uhlovodíky s jednou vazbou mezi atomy C jsou alkeny či cykloalkeny. Pokud je dvojných vazeb více, označuje se tato skutečnost předponou (např. buta-1,3-dien).

• ethen (\mathrm{{H_2C\!=\!CH_2}}) – Rostlinný hormon (podporuje např. dozrávání plodů), polymerací vzniká plast polyethylen (PE).

Významnými reakcemi uhlovodíků s dvojnou vazbou jsou adice (elektrofilní či radikálová) či polymerace.

Uhlovodíky s trojnými vazbami

Je-li v molekule jedna trojná vazba, jedná se o alkyny či cykloalkyny.

• ethyn (\mathrm{{HC\!≡\!CH}}) – Má uplatnění v chemické syntéze. Hoří za vysoké teploty, používá se ke sváření (autogen) a řezání kovů.

Typické reakce uhlovodíků s trojnými vazbami jsou adice, hydrogenace či polymerace.