thumb|right|250px|Za pridobivanje ogljikovodikov so bistvenega pomena rafinerije nafte. Surovo nafto v več korakih predelajo v ustrezne ogljikovodike za gorivo in druge namene.
Ogljikovodik (skovanka iz besed ogljik in vodik) je organska spojina, ki je zgrajena izključno iz ogljika in vodika. Ogljikovodiki se v grobem delijo na aciklične ogljikovodike, katerih molekule imajo obliko bolj ali manj razvejane verige in ciklične ogljikovodike, katerih molekule imajo obliko obroča. V prvo skupino spadajo alkani, alkeni in alkini, v drugo skupino pa cikloalkani, cikloalkeni in cikloalkini ter aromatski ogljikovodiki. Ogljikovodiki nimajo funkcionalnih skupin.
Ogljik tvori v organskih spojinah štiri kovalentne vezi, ki so lahko enojne, dvojne ali trojne. Veliko število spojin, v Beilsteinovi bazi podatkov je trenutno 9,8 milijona spojin, je posledica njegove lastnosti, da se lahko veže sam s seboj v teoretično neomejeno dolge verige (katenacija) in obroče, pa tudi v bolj zapletene strukture.McMurry, J. (2000). Organic Chemistry, 5. izdaja. Brooks/Cole: Thomson Learning., str. 21Clayden, J., Greeves, N., et al. (2000) Organic Chemistry Oxford. str. 75-81. Takšna sposobnost je posledica popolnoma nepolarne kovalentne vezi C-C in skoraj nepolarne vezi C-H, ker je razlika elektronegativnosti ogljika in vodika samo 0,35. Izrazita nepolarnost daje ogljikovodikom tudi kemično stabilnost, kar potrjuje nafta, ki je stara več milijonov let.
Večino ogljikovodikov na Zemlji najdemo v surovi nafti in zemeljskem plinu, prisotni pa so tudi v atmosferah drugih planetov našega Osončja, na njihovih lunah, repih meteorjev in ogljikovih hondritih. Na največji Saturnovi luni Titanu so odkrili cela jezera tekočega metana, kar je kasneje potrdila vesoljska sonda Cassini-Huygens.
Spojine, ki poleg ogljika in vodika vsebujejo tudi druge elemente, na primer žveplo ali dušik, ne spadajo med prave ogljikovodike.
Delitev ogljikovodikov Po obliki molekulePo vrsti veziOblika vezi Alifatski ogljikovodiki Aciklični ogljikovodiki Alkani samo enojne vezi Alkeni ena dvojna vez Alkini ena trojna vez Alkadieni dve dvojni vezi Ciklični ogljikovodiki Cikloalkani samo enojne vezi Cikloalkeni ena dvojna vez Cikloalkini ena trojna vez Aromatski ogljikovodiki (areni) Delokaliziran sistem konjugiranih dvojnih vezi
Ogljikovodiki so skladno z nomenklaturo IUPAC za organsko kemijo razvrščeni v naslednje skupine:
Nasičeni ogljikovodiki (alkani) so najenostavnejši ogljikovodiki z izključno enojnimi vezmi. Splošna formula alkanov je CnH2n+2. Alkani so lahko linearni ali razvejani. Ogljikovodike z enako molekulsko formulo in različno strukturno formulo imenujemo izomeri. Trimetilheksan in njegovi višji homologi so lahko kiralni, se pravi da tvorijo izomere z zrcalno zgradbo molekule. Hiralni nasičeni ogljikovodiki tvorijo stranske verige biomolekul, na primer klorofila in tokoferola (vitamina E)Uwe Meierhenrich: Amino Acids and the Asymmetry of Life. Springer, Heidelberg Berlin New York (2008), ISBN 978-3-540-76885-2. Nenasičeni ogljikovodiki imajo med ogljikovimi atomi eno ali več dvojnih ali trojnih vezi. Aciklični ogljikovodiki z eno dvojno vezjo so alkeni s splošno formulo CnH2n, ogljikovodiki s trojno vezjo pa alkini s splošno formulo CnH2n-2. Cikloalkani so ogljikovodiki, ki imajo vsaj en obroč ogljikovih atomov. Splošna formula formula cikloalkanov z enim obročem je CnH2n. Aromatski ogljikovodiki, imenovani tudi areni, so ogljikovodiki, ki imajo vsaj en aromatski obroč (glavni predstavnik je benzen).
Enostavni ogljikovodiki in njihovi izomeri Število ogljikovih atomovAlkanCnH2n+2AlkenCnH2nAlkinCnH2n-2CikloalkanCnH2nAlkadienCnH2n-2 1 Metan — — — — 2 Etan Eten Etin — — 3 Propan Propen Propin Ciklopropan Alen 4 ButanIzobutan Buten Butin CiklobutanMetilciklopropan Butadien 5 PentanIzopentanNeopentan Penten Pentin CiklopentanMetilciklobutanEtilciklopropan PentadienIzopren 6 Heksan Heksen Heksin CikloheksanMetilciklopentanEtilciklobutanPropilciklopropan Heksadien 7 Heptan Hepten Heptin CikloheptanMetilcokloheksan Heptadien 8 Oktan Okten Oktin Ciklooktan Oktadien 9 Nonan Nonen Nonin Ciklononan Nonadien 10 Dekan Deken Dekin Ciklodekan Dekadien
Fizikalne lastnosti Za temperaturi tališča in vrelišča velja splošno pravilo, da z naraščajočim številom ogljikovih atomov naraščata. Spojine z majhnim številom ogljikovih atomov so plini, npr. metan, eten in etin , z malo večjim številom tekočine, na primer oktan in benzen), s še večjim številom ogljikovih atomov pa trdne snovi, na primer parafinski voski in naftalen.
Kemijske lastnosti Splošne kemijske lastnosti ogljikovodikov so odvisne od njihove zgradbe. Najmanj reaktivni so alkani, ker imajo samo enojne vezi, z naraščanjem števila dvojnih ali celo trojnih vezi pa njihova reaktivnost narašča. Vsi ogljikovodiki s kisikom zgorijo v ogljikov dioksid in vodo. Pri segrevanju brez prisotnosti kisika razpadejo v ogljikovodike z manjšo molekulsko maso.
Uporaba Plinasti in tekoči ogljikovodiki, predvsem alkani, so eden od najpomembnejših virov energije. Uporabljajo se predvsem kot viri toplote, goriva za bencinske in dizelske motorje, maziva in surovina za proizvodnjo asfalta.Dan Morgan, Lecture ENVIRO 100, University of Washington, 11/5/08 Uporabljajo se tudi kot potisni plini za pršila in topila.
Najpomembnejši polimerizirani ogljikovodiki so polietilen in polipropilen, iz katerih se izdelujejo folije, cevi in predmeti za vsakdanjo rabo, na primer nakupovalne vrečke, polibutadien in poliizopren (2-metilpentadien), ki sta nadomestek za naravni gumij in polistiren, iz katerega se izdeluje stiropor.
Reference
Glej tudi CrossFire Beilstein STN International Beilstein
* Kategorija:Fosilna goriva Kategorija:Nafta Kategorija:Onesnaževala