Koolwaterstoffen zijn organische verbindingen die alleen koolstof- en waterstofatomen bevatten. Koolwaterstoffen worden beschouwd als ouderlijke verbindingen van veel organische verbindingen. De hoofdketen van koolwaterstoffen wordt gevormd door de C-C-bindingen en waterstofatomen worden vastgemaakt aan koolstofatomen in de hoofdketen. Op basis van de aanwezigheid van enkele of meerdere bindingen tussen koolstofatomen, worden koolwaterstoffen ingedeeld in twee groepen namelijk; verzadigde koolwaterstoffen en onverzadigde koolwaterstoffen. Het belangrijkste verschil tussen verzadigde en onverzadigde koolwaterstoffen is dat verzadigde koolwaterstoffen bevatten slechts enkele covalente bindingen tussen koolstofatomen, terwijl onverzadigde koolwaterstoffen bevatten minstens één dubbele of drievoudige covalente binding in de hoofdketen. Verzadigde en onverzadigde koolwaterstoffen vertonen vanwege deze structurele verschillen andere kenmerken.
1. Wat zijn verzadigde koolwaterstoffen
- Definitie, structuur, typen, eigenschappen
2. Wat zijn onverzadigde koolwaterstoffen
- Definitie, structuur, typen, eigenschappen
3. Wat is het verschil tussen verzadigde en onverzadigde koolwaterstoffen
- Vergelijking van belangrijke verschillen
Sleutelbegrippen: koolwaterstoffen, verzadigde koolwaterstoffen, onverzadigde koolwaterstoffen, covalente bindmiddelen, alkanen, alkenen, alkynen, aromatische koolwaterstoffen
Koolwaterstoffen waarbij alle koolstofatomen gebonden zijn aan andere atomen door enkelvoudige covalente bindingen worden verzadigde koolwaterstoffen genoemd. Aldus bevatten verzadigde koolwaterstoffen geen meervoudige bindingen, waaronder dubbele of drievoudige covalente bindingen. In deze verbindingen is elk koolstofatoom direct gebonden aan vier andere atomen. Daarom zijn alle koolstofatomen volledig bezet door vier bindingen te maken. Dit is de reden waarom deze verbindingen verzadigde koolwaterstoffen worden genoemd. Verzadigde koolwaterstoffen zijn de eenvoudigste en de minst polaire organische natuurlijke producten. Voorbeelden van verzadigde koolwaterstoffen omvatten alkanen en cycloalkaanfamilies van koolwaterstoffen.
De eenvoudigste vorm van verzadigde koolwaterstoffen omvat methaan (CH4), ethaan (C2H6), propaan (C3H8) enz. Verzadigde koolwaterstoffen verbranden en geven een blauwe, niet-roetige vlam in de lucht. Vanwege de ontvlambaarheid van verzadigde koolwaterstoffen die uiteindelijk veel energie afgeven, worden verzadigde koolwaterstoffen vaak gebruikt als brandstofbron voor voertuig- en vliegtuigmotoren. Goed bekend LPG of kookgas is ook een verzadigde koolwaterstof, butaan genaamd (C.4H10). De verbranding van alkanen met lucht zal resulteren in kooldioxidegas, waterdamp, warmte en licht. Koolwaterstoffen worden meestal verkregen uit gefossiliseerde planten- en dierenmaterie. Als ze eenmaal zijn verkregen als ruwe olie, wordt het proces met de naam destillatie gebruikt om verschillende producten te scheiden op basis van hun massa. Dit hele proces wordt raffinage van ruwe olie genoemd.
Figuur 1: Ethaan
Onverzadigde koolwaterstoffen zijn de koolwaterstoffen die ten minste één dubbele koolstof- of koolstofbinding in hun koolstofketen of -ring bevatten. Deze verbindingen hebben vergelijkbare fysische eigenschappen als die van verzadigde koolwaterstoffen. Hun chemische eigenschappen verschillen echter veel van verzadigde koolwaterstoffen, voornamelijk vanwege de aanwezigheid van meerdere bindingen. Gewoonlijk initiëren chemische reacties van locaties waar meerdere bindingen aanwezig zijn in de koolstofketen. Derhalve neemt de reactiviteit van onverzadigde koolwaterstof toe met een aantal meervoudige bindingen aanwezig in de hoofdketen.
Er zijn drie soorten onverzadigde koolwaterstoffen, namelijk; (een) alkenen, die een of meer dubbele banden bevatten (C = C), (b) alkynen, die een of meer drievoudige bindingen (C≡C) bevat, en (c) Aromatische koolwaterstoffen, die bestaan uit een gedelocaliseerde binding die resulteert in een zesringige koolstofring. Voorbeelden van alkenen omvatten etheen, propeen, buteen, enz. Acetyleen, propyn, butyn zijn enkele voorbeelden voor alkynen. Benzeen, tolueen en aniline zijn enkele veelvoorkomende voorbeelden van aromatische koolwaterstoffen. De eenvoudigste vorm van onverzadigde koolwaterstof is ethyleen, dat belangrijk is als een plantenhormoon dat het rijpen van fruit triggert.
Figuur 2: Sommige Alkynes
Verzadigde koolwaterstoffen: Verzadigde koolwaterstoffen zijn koolwaterstoffen met slechts enkele covalente bindingen.
Onverzadigde koolwaterstoffen: Onverzadigde koolwaterstoffen zijn koolwaterstoffen met meerdere covalente bindingen (dubbele en drievoudige bindingen).
Verzadigde koolwaterstoffen: Alkanen zijn verzadigde koolwaterstoffen.
Onverzadigde koolwaterstoffen: Alkenen, alkynen en aromatische koolwaterstoffen zijn typen onverzadigde koolwaterstoffen.
Verzadigde koolwaterstoffen: Verzadigde koolwaterstoffen zijn minder reactief.
Onverzadigde koolwaterstoffen: Onverzadigde koolwaterstoffen zijn reactiever.
Verzadigde koolwaterstoffen: Verbranding van verzadigde koolwaterstoffen resulteert in een blauwe, niet-roetachtige vlam.
Onverzadigde koolwaterstoffen: Het verbranden van onverzadigde koolwaterstoffen resulteert in een gele, roetige vlam.
Verzadigde koolwaterstoffen: Verzadigde koolwaterstoffen hebben een kleinere hoeveelheid koolstof en een grote hoeveelheid waterstof.
Onverzadigde koolwaterstoffen: Onverzadigde koolwaterstoffen hebben een hoge hoeveelheid koolstof en minder waterstof
Verzadigde koolwaterstoffen: Deze worden meestal verkregen uit gefossiliseerde plantaardige en dierlijke materialen.
Onverzadigde koolwaterstoffen: Deze worden voornamelijk verkregen uit planten (plantaardige pigmenten, wassen, eiwitten, plantaardige oliën, enz.)
Het verschil tussen verzadigde en onverzadigde koolwaterstoffen is afhankelijk van de soorten obligaties die ze bevatten. Verzadigde koolwaterstoffen bevatten slechts enkele covalente bindingen, terwijl onverzadigde koolwaterstoffen ten minste één of meer dubbele of drievoudige koolstof-koolstofbindingen bevatten. Daarom zijn onverzadigde koolwaterstoffen reactiever dan verzadigde koolwaterstoffen. Verzadigde koolwaterstoffen omvatten de alkanen, terwijl onverzadigde koolwaterstoffen alkeen, alkynen en aromatische koolwaterstoffen omvatten.
Referenties:
1. Cseke, Leland J., Ara Kirakosyan, Peter B. Kaufman, Sara Warber, James A. Duke en Harry L. Brielmann. Natuurlijke producten van planten. Boca Raton, FL: CRC Press, 2006. Afdrukken
2. Singh, Lakmir en Manjit Kaur. Wetenschap voor de tiende klasse deel 2 Natuurkunde. N.p .: S. Chand, 2016. Print.
3. Stoker, H. Stephen. Algemene, organische en biologische chemie. 6e ed. N.p .: Cengage Learning, 2012. Afdrukken.
Afbeelding met dank aan:
1. "Ethane-2D" (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Alkyne General Formulas V" By Jü - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia