Kolatomens uppbyggnad och kolväten

En kolatom har 6 protoner, 6 elektroner (fördelade på 2 skal: K-skalet med 2 elektroner och L-skalet med 4 elektroner) och 4 valenselektroner. De 4 valenselektronerna gör att kol bildar starka kovalenta bindningar med andra atomer.

Kolatomen är unik eftersom den kan bilda 4 starka kovalenta bindningar med andra atomer, inklusive andra kolatomer. Den kan bilda kedjor, ringar och komplexa nätverk, vilket ger upphov till oändliga variationer i kolbaserade molekyler.

Grafit består av lager av kolatomer bundna i hexagonala mönster. Dessa lager kan glida över varandra, vilket gör grafit mjukt och användbart som smörjmedel. Det används även i blyertspennor och elektroder.

En diamant är en kristall där varje kolatom binder till fyra andra kolatomer i en tetraedrisk struktur. Denna struktur ger diamanten extrem hårdhet, vilket gör den användbar för skärning och polering.

Kolväten är organiska föreningar som endast innehåller kol- och väteatomer. De är mycket vanliga på grund av kolatomens förmåga att bilda enorma variationer av strukturer.

Kolväten används i många vardagsprodukter, bland annat plast, bränslen och smörjmedel. De är viktiga för att tillverka många material och förse oss med energi.

Organiska föreningar har revolutionerat medicins, transport och teknik. De möjliggör utveckling av viktiga produkter som plast, syntetiska material och mediciner.

Kolväten används i en mängd olika produkter och processer: plast (polyeten, PVC, polypropen), bränslen (bensin, diesel, flygbränsle), smörjmedel.

Processen att separera olika kolväten i råolja baserat på deras olika kokpunkter.

En process som bryter ner långa kolvätekedjor i tyngre fraktioner för att bilda kortare och lättare kolväten.

När kolväten reagerar helt med syre, vilket ger koldioxid och vatten som biprodukter.

När kolväten reagerar delvis med syre, vilket leder till farliga ämnen som kolmonoxid och sot.

En naturlig process där växthusgaser fångar upp värme från solen och hindrar den från att stråla ut i rymden.

Ökade utsläpp av växthusgaser på grund av mänsklig aktivitet, vilket förstärker den naturliga växthuseffekten.

En observerad ökning av jordens medeltemperatur på grund av förstärkt växthuseffekt.

En viktig växthusgas som frigörs vid förbränning av fossila bränslen.

En stark växthusgas som frigörs från naturliga källor och vid boskapsuppfödning.

En förnybar energikälla producerad genom anaerob nedbrytning av organiskt material.

Förnybara bränslen tillverkade från biomassa, som spannmål, socker och oljerika växter.

En icke-förnybar energikälla som består huvudsakligen av metan.

Ett förnybart bränsle tillverkat från spannmål och andra sockerkällor.

En serie kolväten med allmänna formeln CnH2n+2 där n är antalet kolatomer i molekylen.

En blandning av olika kolväten, främst oktan (C8H18) och andra alkaner, som används som bränsle.

En blandning av kolväten med längre kolkedjor (10-16 kolatomer) som används som bränsle.

Lägre kolväten, såsom metan, etan, propan och butan, har kortare kolkedjor och förångas lättare, vilket gör dem mer benägna att antändas.

Ett kolväte med tre kolatomer, C3H8, en färglös luktfri gas som används i gasol.

Ett kolväte med fyra kolatomer, C4H10, en färglös luktfri gas som används i gasol.

En stor molekyl som består av många repeterande enheter (monomerer) bundna till varandra.

Mättade kolväten har endast enkelbindningar mellan kolatomerna, medan omättade kolväten har en eller flera dubbel- eller trippelbindningar mellan kolatomerna.

En organisk förening som innehåller en eller flera hydroxylgrupper (-OH) bundna till en kolkedja.

Fossila bränslen är energikällor som bildats av organiskt material, som växter och djur, under miljontals år i jordskorpan.

Råolja, naturgas, bensin, diesel, kol, brunkol och torv.

Bränslen som inte kan förnyas inom en mänsklig tidsram, såsom fossila bränslen. Det tar miljontals år för dem att bildas.

Energikällor som ständigt kan förnyas, som solenergi, vindenergi och biobränslen. De har en mindre klimatpåverkan.

Från små marina organismer som sjunkit till havsbottnen, täckts av sediment och omvandlats under högt tryck och temperatur.

Består huvudsakligen av metan (CH₄) och bildas genom liknande processer som råolja, men består av lättare kolväten.

En process som separerar råoljans olika komponenter genom uppvärmning och kondensering.

Etanol är en biobränsle som produceras från växtmaterial, som majs eller sockerrör.

Mindre kolmonoxid från avgaset, reducerar växthusgaser, förbättrar bränsleförbränningen.

Lägre energitäthet än bensin, konkurrens om jordbruksmark, miljöpåverkan vid odling.

En kemisk reaktion där en alkohol reagerar med en organisk syra och bildar en ester och vatten.

Organiska syror har en karboxylgrupp (-COOH), medan estrar har en funktionell grupp (-COO-), där syreatomen är bunden till en annan kolatom.

En vanlig ester som bildas genom att kombinera etanol (alkohol) med ättiksyra (organisk syra).

En starkt luktande syra som finns naturligt i insektsbett och vissa växter.

Manipulation av materia på atom- och molekylnivå för att skapa nya material med förbättrade egenskaper.

Nanoteknik används i medicin för precis läkemedelsleverans, i elektronik för snabbare och mindre komponenter, och i miljövård för rening av vatten.

Nanopartiklar kan tränga igenom biologiska barriärer och påverka celler och organ negativt, vilket kan vara skadligt för både miljön och hälsan.

Kolväten består av kol- och väteatomer, och deras fysiska egenskaper beror på molekylstorlek.

Ju fler kolatomer, desto tyngre och mer kompakt är molekylen, vilket påverkar egenskaper som aggregationstillstånd.

Lätta kolväten (metan, etan, propan, butan) är gaser, medelstora (pentan till heptadekan) är flytande, och de största är fasta (vax och asfalt).

Har endast enkelbindningar mellan kolatomer. Exempel: alkaner.

Har dubbel- eller trippelbindningar mellan kolatomer. Exempel: alkener och alkyner.

Polymerer är stora molekyler byggda av mindre enheter, ofta baserade på omättade kolväten. Exempel: eten ger polyeten och propen ger polypropen.

Kolets kretslopp beskriver kolatomernas cirkulation genom atmosfären, biosfären, hydrosfären och geosfären.

Processer i kolets kretslopp inkluderar fotosyntes, cellandning/förbränning, sedimentering och växthuseffekten.

Ämnen med liknande polaritet löser sig bra i varandra. Polära ämnen löser sig i andra polära ämnen och opolära ämnen löser sig i opolära ämnen.

Alkoholer har en hydroxylgrupp (-OH) bunden till en kolatom i en kolvätekedja.

Alkoholers kokpunkt och löslighet påverkas av hydroxylgruppen, som kan bilda vätebindningar.

Alkoholer har högre kokpunkt och är mer vattenlösliga än sina motsvarande kolväten, på grund av vätebindningar i hydroxylgruppen.

Alkoholer kan vara envärda (en OH-grupp), tvåvärda (två OH-grupper) eller trevärda (tre OH-grupper).

Metanol används i industriella processer, etanol är en vanlig dryckesalkohol, glykol används i frostskyddsmedel och glycerol i kosmetika.