Углерод. Углеводороды. Классификация и характеристика углеводородов.

Углерод — неметалл. В периодической системе элемент углерод располагается в IV (по новому образцу в 14) группе, главной подгруппе. Его порядковый номер 6, а атомный вес 12,011. Обозначение элемента знаком С говорит о его названии на латыни - carboneum. Есть несколько различных форм, в которых существует углерод. Формула его поэтому бывает различна и зависит от конкретной модификации. Углеводороды - это вещества состоящие из соединений атомов углерода и водорода, они относятся к простейшим органическим соединениям. Скорее всего, об углеводородах слышали многие люди, не имеющие никакого отношения к химии, поскольку эти соединения входят в состав ископаемого топлива - нефти и газа (а также их производных), которые на начало 21 века являются основными энергетическими носителями в мире, что связано с особенностью их горения, в процессе которого высвобождается большое кол-во энергии. Правила систематической номенклатуры Международного союза теоретической и прикладной химии ИЮПАК , согласно которым даются названия углеводородам: Алканы - ковалентная связь между атомами углерода образована только одной парой общих электронов, она называется простой. Алкены - ковалентная связь между атомами углерода образована двумя парами общих электронов. Алкины - ковалентная связь между атомами углерода образована тремя парами общих электронов.  Учитывая тот факт, что углеводородные цепи могут замыкаться в кольца, образуя циклы, которые могут содержать как простые, так и двойные связи (циклоалканы, циклоалкены, ароматические углеводороды), трудно даже вообразить какое огромное кол-во разнообразных соединений может формироваться с участием атома углерода в соединениях с несколькими другими химическими элементами Классификацию углеводородов проводят по следующим структурным признакам, определяющим свойства этих соединений: строение углеродной цепи (углеродного скелета);  наличие в цепи кратных связей С=С и С C (степень насыщенности).

 В зависимости от строения углеродной цепи углеводороды подразделяют на две группы: ациклические или алифатические,т.е. "жирные" (от греческого слова "алейфар" – "жир", т.к. впервые структуры с длинными углеродными цепями были обнаружены в составе жиров);  циклические.

Открытая (незамкнутая) цепь алифатических углеводородов может быть неразветвленной или разветвленной. Углеводороды с неразветвленной углеродной цепью называют нормальными (н-) углеводородами. Среди циклических углеводородов выделяют: алициклические (т.е. алифатические циклические); ароматические (арены).  В этом случае классификационным признаком служит строение цикла. К ароматическим углеводородам относят соединения, содержащие один или несколько циклов С₆Н₆ (структура бензола).

2. По степени насыщенности различают: насыщенные (предельные) углеводороды (алканы и циклоалканы), в которых имеются только простые связи С-С и отсутствуют кратные связи; ненасыщенные (непредельные), содержащие наряду с одинарными связями С-С двойные и/или тройные связи (алкены, алкадиены, алкины, циклоалкены, циклоалкины).  Следует заметить, что хотя по составу бензол С₆Н₆ формально соответствует ненасыщенным циклическим углеводородам (его молекулу часто изображают как шестичленный цикл с тремя двойными связями), по свойствам это соединение  резко отличается от ненасыщенных веществ из-за делокализации кратных связей. Поэтому соединения ряда бензола относят к самостоятельной группе ароматических углеводородов (аренов).