Verbindingen die enkel uit koolstof en waterstof zijn opgebouwd noemen we koolwaterstoffen. Een koolwaterstof kan vier gewonen covalente bindingen aangaan. Hiervoor zijn vier ongepaarde valentie -elektronen nodig. Wanneer we de elektronenconfiguratie van een C atoom bekijken zijn er 2 elektronen in het 1s orbitaal, 2 elektronen in het 2s orbitaal en 2 elektronen in het 2p orbitaal. Door promotie verschuift een 2s -elektron naar een leeg 2p -orbitaal. Dit heet promotie.
\begin{eqnarray*}
1s^{2} \ 2s^{2} \ 2p^{2} \rightarrow 1s^{2} \ 2s^{1} \ 2p^{3}
\end{eqnarray*}
• verband tussen koolstofverbindingen en de begrippen lineair, vertakt, cyclisch, verzadigd,onverzadigd, aromaten, functionele groepen, structuur- en stereo-isomerie
1. Acyclische koolwaterstoffen
Koolwaterstoffen die een open keten vormen noemen we acyclische koolwaterstoffen.
- Alkanen
Acyclische koolwaterstoffen waar enkel verzadigde bindingen in voorkomen d.w.z. dat er enkel enkelvoudige bindingen aanwezig zijn noemen we alkanen.
Naamgeving
De naamgeving hangt af van het aantal koolstofatomen die in de keten aanwezig zijn en hieraan wordt de uitgang -aan toegevoegd.
| CH4 | CH4 | methaan |
| C2H6 | CH3CH3 | ethaan |
| C3H8 | CH3CH2CH3 | propaan |
| C4H10 | CH3CH2CH2CH3 | butaan |
| C5H12 | CH3CH2CH2CH2CH3 | pentaan |
| C6H14 | CH3(CH2)4CH3 | hexaan |
| C7H16 | CH3(CH2)5CH3 | heptaan |
| C8H18 | CH3(CH2)6CH3 | octaan |
| C9H20 | CH3(CH2)7CH3 | nonaan |
| C10H22 | CH3(CH2)8CH3 | decaan |
Brutoformule:
CnH2n+2
Alkylgroep
Een alkylgroep is een alkaan met een waterstof minder (CnH2n+1)
Lineair
Wanneer een keten onvertakt is noemen we deze lineair.
Vertakte keten
Bij een vertakte keten nemen we de naam van de langste keten en vermelden we de naam en positie van de alkylgroep. We proberen de nummering zo laag mogelijk te houden.
- Alkenen
Koolwaterstoffen met dubbele bindingen noemen we alkenen. Het zijn onverzadigde koolwaterstoffen.
Naamgeving
Het voorvoegsel dat het aantal koolstofatomen aangeeft, gevolgd door de uitgang -een. Door middel van nummering dient de positie van de dubbele binding te worden aangegeven.
- Alkynen
2. Cyclische koolwaterstoffen
Koolwaterstoffen die een ring i.p.v een keten vormen noemen we cyclische koolwaterstoffen.
Naamgeving
cyclo + naamgeving afhankelijk van aantal koolstofatomen
Voorbeelden
3. Aromatische koolwaterstoffen
Aromatische koolwaterstoffen zijn opgebouwd uit benzeenring(en) \(C_{6}H_{6}\)
4. Isomerie
Moleculen die eenzelfde brutoformule maar een verschillende configuratie (stereo -isomeren) of structuur (structuurisomeren) noemen we isomeren.
Structuurisomeren:
– Ketenisomerie
– Plaatsisomerie
– functionele groepsisomerie
Stereo -isomeren:
– Cis -transisomerie
– Optische isomerie