Hiili on keskeinen elementti maailmassamme. Kaikki, mikä ympäröi, on todennäköisesti hiiliyhdistettä. Elintarvikkeet, polttoaineet, tekstiilit, lääkkeet kaikki on joko hiiliyhdistettä tai sen substituenttia. Tutustutaan siis eräisiin tärkeisiin hiiliyhdisteisiin.
Suggested Videos
Mitä ovat hiiliyhdisteet?
Hiiliyhdisteet ovat yhdisteitä, joiden molekyylit sisältävät hiiliatomin. Ne ovat kemiallisia aineita, joissa hiiliatomi on sitoutunut toisen alkuaineen atomiin. Nämä yhdisteet ovat yleensä luonteeltaan orgaanisia. Monilla oppilailla on kuitenkin väärä käsitys, että jos molekyyli sisältää hiiltä, se tarkoittaa, että se on luonteeltaan orgaaninen. Tämä on väärin. On olemassa myös erilaisia epäorgaanisia hiiliyhdisteitä, kuten esimerkiksi CO2 (hiilidioksidi).
Hiiliyhdisteet voidaan nyt jakaa karkeasti kahteen luokkaan :
Tyydyttyneet hiiliyhdisteet
Hiiliyhdisteet, jotka ovat tyydyttyneet yhteen sidokseen keskenään, ovat tyydyttyneitä yhdisteitä. Esimerkki tästä on etaani, joka on C2H6. Tällöin molempien atomien kaksoissidos tai kahdeksikko on täysin täytetty vain yhdellä sidoksella.
Selaa lisää aiheita kohdasta Hiili ja sen yhdisteet
- Hiili
- Hiilen monimuotoinen luonne
- Hiiliyhdisteiden kemialliset ominaisuudet
- Kovalenttiset sidokset
Tyydyttymättömän hiilen yhdiste
Atomeja, jotka tyydyttyvät vain kaksoismuotoisten tai kolmoismuotoisten sidosten välille, ovat tyydyttymättömiä hiilen yhdisteitä. Eteeni C2H4 on tyydyttymätön hiiliyhdiste, siinä on kaksoissidos.
Hiiliyhdisteiden tyypit
Katsotaan nyt hiiliyhdisteiden eri tyyppejä
Organiset yhdisteet
Tämä on hiiliyhdisteiden suurin luokka. Orgaanisen yhdisteen on sisällettävä hiiltä ja vetyä. Kaikissa elävissä olennoissa esiintyvät orgaanisten yhdisteiden neljä pääluokkaa ovat hiilihydraatit, lipidit, proteiinit ja nukleiinihappo.
Epäorgaaniset hiiliyhdisteet
Epäorgaanisten hiiliyhdisteiden läsnäolo ei välttämättä tarkoita, että yhdiste on luokiteltava orgaaniseksi. Epäorgaaniset hiiliyhdisteet ovat harvinaisempia kuin orgaaniset yhdisteet, mutta niitäkin esiintyy. Niitä esiintyy enimmäkseen mineraaleissa ja muissa luonnollisissa lähteissä, Joitakin esimerkkejä epäorgaanisista yhdisteistä ovat hiilidisulfidi (CS2), syaanivety (HCN) ja ilmeisimmät niistä ovat hiilidioksidi ja hiilimonoksidi. Muutamia näistä epäorgaanisista hiiliyhdisteistä ovat
- Karbiitit: Binääriyhdisteet, jotka muodostuvat hiiliatomeista ja jostakin muusta alkuaineesta, jonka elektronegatiivisuus on pienempi kuin hiilen. Esimerkkinä voidaan mainita titaanikarbidi.
- Karbonaatit: Karbonaatti on hiilihapon suola. Yleisin on kalsiumkarbonaatti CaCO3
- Kyanidit: Kemiallinen yhdiste, joka sisältää syanoryhmän. Se on hiiliatomi, joka on kolminkertaisesti sitoutunut typpiatomiin. Esimerkkinä natriumsyanidi.
Organometalliyhdisteet
Yhdisteitä, jotka muodostuvat hiili-metallisidoksen avulla, kutsutaan organometalliyhdisteiksi. Ne ovat ionisia yhdisteitä ja ovat hyvin polaarisia sidoksia metallien sähköpositiivisen luonteen vuoksi.
Hiiliallotroopit
Allotroopit ovat kaikki saman alkuaineen erilaisia fysikaalisia muotoja. Alkuaineen atomit ovat sitoutuneet eri tavoin ja tämä antaa niille erilaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Kuten hiili, grafiitti ja timantti ovat kaikki hiiliatomin allotrooppeja.
Hiiliseokset
Puhtaita metalleja sulatetaan, jolloin polttoaineena ja pelkistimenä käytetään koksia. Tämä johtaa siihen, että monissa seoksissa on hiiltä sisältävä alkuaine. Hiiliteräs on yksi tällainen esimerkki, jossa rauta on seostettu hiilen kanssa.
Alkoholin valmistus: Etanoli
(Lähde: Wikipedia)
Kaikki maailman alkoholijuomat ovat itse asiassa hiiliyhdisteiden muoto. Alkoholijuomat valmistetaan itse asiassa lisäämällä etanolia. Glukoosista tuotetaan etanolia (alkoholia) käymisprosessin avulla. Yksi glukoosimolekyyli antaa sivutuotteena etanolia ja hiilidioksidia. Alkoholit sisältävät siis itse asiassa hiilihydraatteja.
Ratkottu esimerkki sinulle
Kysymys: Alkoholijuomat sisältävät mitä seuraavista?
- Glyseroli
- Etyylialkoholi
- Metyylialkoholi
- Isopropyylialkoholi
Sol: Oikea vastaus on vaihtoehto ”b”. Alkoholijuomat sisältävät etyylialkoholia (etanolia), Alkoholi tilavuusprosentteina on standardimittaus siitä, kuinka paljon etyylialkoholia sisältyy tiettyyn tilavuuteen alkoholijuomaa.