ไฮโดรคาร์บอน

ในเคมีอินทรีย์ ไฮโดรคาร์บอน (อังกฤษ: hydrocarbon) เป็นสารประกอบอินทรีย์ซึ่งประกอบขึ้นจากไฮโดรเจนและคาร์บอนทั้งหมด ไฮโดรคาร์บอนที่อะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมถูกนำออกเป็นหมู่ฟังก์ชัน เรียก ไฮโดรคาร์บิล ไฮโดรคาร์บอนชนิดต่าง ๆ เช่น อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (อะรีน) อัลเคน อัลคีน ไซโคลอัลเคนและอัลไคน์

ไฮโดรคาร์บอนส่วนใหญ่ที่พบบนโลกเกิดตามธรรมชาติในน้ำมันดิบ ซึ่งสสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายให้คาร์บอนและไฮโดรเจนปริมาณมากซึ่งเมื่อสร้างพันธะสามารถเรียงต่อกันเพื่อสร้างสายที่ดูไม่มีที่สิ้นสุด

ประเภทของไฮโดรคาร์บอน

ไฮโดรคาร์บอนมีอยู่ 3 ประเภทหลัก ๆ ได้แก่
1. อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (aromatic hydrocarbon) เป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีวงแหวนอะโรมาติคอย่างน้อยหนึ่งวง
2. ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว (saturated hydrocarbon) หรือแอลเคน (alkane) ไม่มีพันธะคู่, พันธะคู่สาม หรือพันธะอะโรมาติก
3. ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว (unsaturated hydrocarbon) ประกอบไปด้วยพันธะคู่หรือพันธะคู่สามอย่างน้อยหนึ่งพันธะระหว่างอะตอมคาร์บอน แบ่งได้เป็น 2 ชนิด ได้แก่

• แอลคีน (alkene)
• แอลไคน์ (alkyne)

จำนวนอะตอมไฮโดรเจน

จำนวนของอะตอมไฮโดรเจนสามารถถูกกำหนดได้ ถ้าทราบจำนวนอะตอมคาร์บอน โดยใช้สมการดังต่อไปนี้:

• อัลเคน: C_nH_2n+2
• อัลคีน: C_nH_2n (โดยมีพันธะคู่หนึ่งพันธะเท่านั้น)
• อัลไคน์: C_nH_2n-2 (โดยมีพันธะคู่สามหนึ่งพันธะเท่านั้น)

โดย n แทนจำนวนอะตอมของธาตุ เช่น CH₄ เป็นอัลเคน ส่วน C₂H₄ เป็นอัลคีน ไฮโดรคาร์บอนสามารถทำงานได้ภายใต้กฎออกเตด (กล่าวคืออะตอมคาร์บอนจะต้องรับอะตอมไฮโดรเจนมา 4 อะตอม เพื่อให้เป็นไปตามกฎออกเตดที่ต้องมีอิเล็กตรอน 8 ตัว ซึ่งอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งๆ จะมีอิเล็กตรอน 1 ตัว) ซึ่งถ้าไม่ได้เป็นไปตามกฎอ็อกเตดแล้ว จะทำให้ไฮโดรคาร์บอนเกิดความเฉื่อย

การเรียกชื่อสารประกอบ

การเรียกชื่อไฮโดรคาร์บอนแต่ละตัวจะเรียกตามจำนวนอะตอมคาร์บอน ตามด้วยคำลงท้ายเสียงของชนิดไฮโดรคาร์บอน เช่น CH₄ เรียกว่ามีเทน (methane) เนื่องจากมีเทนมีจำนวนอะตอมคาร์บอนเพียงตัวเดียว และเป็นอัลเคนซึ่งเสียงลงท้ายเป็น เอน เหมือนกัน

ตามเลขอะตอมคาร์บอน (ขึ้นต้น)

• C₁: มีท, เมท (Meth)
• C₂: อีท, เอท (Eth)
• C₃: โพรพ (Prop)
• C₄: บิวท์ (But)
• C₅: เพนท์ (Pent)
• C₆: เฮกซ์ (Hex)
• C₇: เฮปท์ หรือ เซปท์ (Hept, Sept)
• C₈: ออกต์ (Oct)
• C₉: โนน (Non)
• C₁₀: เดค (Dec)

ตามชนิดของไฮโดรคาร์บอน (ลงท้าย)

• แอลเคน: เอน (-ane)
• แอลคีน: อีน (-ene)
• แอลไคน์: ไอน์ (-yne)

ปิโตรเลียม

ไฮโดรคาร์บอนเหลวที่ถูกดึงขึ้นมาจากใต้ผิวดินเรียกว่าปิโตรเลียม หรือน้ำมันแร่ธาตุ ในขณะที่ไฮโดรคาร์บอนในสถานะก๊าซจะถูกเรียกว่าก๊าซธรรมชาติ ซึ่งสิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นแหล่งที่สำคัญของเชื้อเพลิงและเป็นวัตถุดิบในการผลิตผลิตภัณฑ์ในอินทรียเคมีภัณฑ์ (organic chemical) และพบอยู่ทั่วไปภายในเปลือกโลกชั้นในของโลก ที่สามารถดึงปิโตรเลียมและก๊าซเหล่านี้มาได้จากการขุดเจาะโดยใช้เครื่องมือทางภูมิศาสตร์ปิโตรเลียม (petroluem geology) โดยเฉพาะ

แหล่งสำรองน้ำมันที่ได้น้ำมันมาจากหินตะกอน หินตะกอนเหล่านี้ก็เป็นแหล่งไฮโดรคาร์บอนหลักๆ ที่ใช้เป็นพลังงานได้ อีกทั้งในด้านการคมนาคมและอุตสาหรกรรมปิโตรเคมี การผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนเหลวจากชั้นหินตะกอนในขณะนี้ถือเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการพัฒนาการพลังงานให้ทันสมัย

ไฮโดรคาร์บอนมีความสำคัญทางเศรษฐกิจเป็นอันมาก เพราะว่ามันเป็นแหล่งรวมของเชื้อเพลิงฟอสซิลส่วนใหญ่ เช่นถ่านหิน, ปิโตรเลียม, ก๊าซธรรมชาติ ฯลฯ) และเชื้อเพลิงชีวภาพ (biofuel) เช่นเดียวกันกับวัสดุพลาสติก, ขี้ผึ้ง, สารละลายต่างๆ และน้ำมัน แต่ปิโตรเลียมก็ทำให้เกิดมลพิษในเมือง ซึ่งเมื่อรวมกับสารไนโตรเจนมอนอกไซด์, สารไนโตรเจนไดออกไซด์ และแสงแดดแล้ว ซึ่งนำไปสู่การกระจายของชั้นโอโซน