Органик бирикмаларнинг хилма хиллиги Углерод атомининг бошқа атомлар билан ўзаро боғланиб, занжир ҳосил қила олиши туфайлидир. Бундай занжирларнинг узунлиги ҳеч нарса билан чекланмайди ва улар ўта мураккаб йўналишларда тармоқланиши мумкин.
Энг содда органик бирикмалар фақатгина углерод (C) ва водород (H) атомларидан ташкил топган бўлади. Бундай боғланишга эга моддалар углеводородлар дейилади. Углеводородлар жуда фойдали моддалардир. Улар аралашма ҳолатида нефт маҳсулотлари ва табиий газ таркибида кўп миқдорда учрайди. Бундан ташқари углеводородлар турли туман маҳсулотларни ишлаб чиқаришда асосий ҳом-ашё ҳисобланади.
Углеводород моддаси молекуласи таркибига кирувчи углерод атоми, ўзи каби бошқа бир углерод атоми ёки водород атоми билан боғланади. Углерод атоми жами бўлиб, тўрттагача боғланиш ҳосил қилиши мумкин. Водород атоми эса фақат битта боғланиш ҳосил қила олади ҳолос. Углеводород молекула таркибидаги водород атоми доимо фақат углерод атоми билан боғланади.
Углеводородлар – бу ковалент боғланишлардир. Уларнинг молекулаларининг атомлари, улар ўртасидаги умумий электронларнинг мавжудлиги туфайли ўзаро боғланган. Углерод атомлари бундай боғланишда узундан узоқ занжирлар ҳосил қилиши мумкин, чунки, иккита углерод атомлари орасидаги боғланиш, углерод атомининг ташқи электрон қавати фақат яримигача тўлдирилганлиги туфайли, жуда мустаҳкам бўлади. Худди шунга ўхшаш тарзда, углерод атоми ва водород атоми ўртасидаги боғланиш ҳам жуда мустаҳкам. Водород атомининг электрон қавати фақатгина иккита электрон тутиб туриши мумкин, водород атомида эса, доим 1 дона ўз электрони мавжуд бўлади. Водород атоми фақат битта бошқа атом билангина боғланиши мумкин, шу туфайли унинг атомлари занжир ҳосил қила олмайди. Лекин, углерод атоми билан боғланиш ҳосил қилган водород атомлари, бир неча ўта мураккаб кимёвий бирикмаларни пайдо қилади.
Алканлар
Энг содда углеводород боғланишлари фақат биттадан алоқа боғламига эга бўлади. Бундай туркумдаги углеводородларни Алканлар деб аталади. Алканлар ҳам, барча органик бирикмалар сингари мураккаб тузилишга эга, лекин биз уларни икки ўлчамли тасвирда, содда кўринишда тушунтиришга ҳаракат қиламиз.
Углеводородлар ичида нисбатан яхши ўрганилганлари бу Алканлардир. Алканларнинг молекулалари фақатгина битталик боғланишлар орқали ҳосил бўлади. Барча углерод атомлари кўпи билан тўрттагача атомлар билан боғланган. Улар орасида энг машҳурларидан бири Октандир (C8H18). У энг кўп миқдорда Бензин таркибида мавжуд бўлади. Шунингдек, ҳозирги кунда оммалашиб улгуриб, бензинга ҳам нисбатан кўпроқ фойдаланилаётган автомобил ёқилғиси Метан ҳам алканлар оиласига мансубдир. Энг мураккаб алкан бирикмаларидан бири эса, ҳаммамиз маиший турмушда фойдаланадиган шам бўлиб, унинг асосини ташкил қилувчи парафин мураккаб алкан бирикмаларининг ўзаро аралашмасидан иборат. Ундаги 22-27 тагача углерод атоми мавжуд бўлади.
Алканлардан энг кичиги бу – метан. Унинг кимёвий формуласи C4. Бу шуни ифодалайдики, метандаги углерод атоми тўртта водород атоми билан ўзаро боғнаиш ҳосил қилган. Тартиб бўйича метандан кейинги алкан – Этан деб аталади (C2H6). У ўзаро боғланган иккита углерод атомидан иборат бўлиб, ушбу углерод атомларининг ҳар бири учтадан водород атомлари билан боғланиш тутади. Навбатдаги алкан – Пропан. Пропанда учта углерод ва 8 та водород атомлари боғланиш ҳосил қилишган. Кейинги алкан – Бутанда эса, тўртта ўзаро боғланган углерод атомлари, 10 та водород атомлари билан боғланган бўлишади – C2H10 .
Алканларнинг молекулалари ўлчами янги углерод атомларининг келиб қўшилиши ҳисобига катталашиб боради. Бундай бирикмалар умумий формулага бўйсунади: CnH(2n+2) . бу формуладаги н – углерод атомлари сони. Масалан, Метанда фақат битта углерод атоми бор, шу туфайли, ундаги водород атомлари 4 та, яъни: 2·1+2=4
Айтиб ўтганимиздек, бундай бирикмаларнинг миқдори жуда кўп. Алканларда ҳар бир янги углерод атоми келиб қўшилиши, янгича органик бирикманинг пайдо қилади. Бундай мураккаб миқдорлардаги органик бирикмалар номланишида чалкашликлар келиб чиқмаслиги учун, кимёгарлар махсус номлаш тизимини ишлаб чиққанлар. Бунинг учун ҳар бир углеводород моддадаги углерод атомлари сонига мувофиқ келувчи олд қўшимчалар рўйхати тасдиқланди. Масалан, иккита углерод атомига эга органик бирикмага «эт», саккизта углерод атомига эга органик бирикмага эса «окта» олд қўшимчаси қўшилади. Барча алкан бирикмаларининг номлари «-ан» билан тугалланади. Шу тарзда, C2H6 – Этан, C8H18 эса, - октан деб номланади. Бошқа углеводород бирикмаларида ҳам худди шундай номлаш тизими қўлланилади.
| Углеродатоми сони | Олд қўшимча |
| 1 | Мет- |
| 2 | Эт- |
| 3 | Проп- |
| 4 | Бут- |
| 5 | Пент- |
| 6 | Гекс- |
| 7 | Гепт- |
| 8 | Окт- |
| 9 | Нон- |
| 10 | Дек- |
Алканларнинг молекулалари жуда барқарор боғланишлар ҳосил қилади. Шу туфайли барча алканлар кимёвий фаолликка эга моддалар ҳисобланади. Уларнинг барчаси оксидланиш жараёнига жуда мойил бўлади. Ёниш – жадал оксидланиш, кислород билан бирикма ҳосил қила бошлаганда юз беради ва алканлар катта миқдордаги энергия ажратиб чиқаради. Алканларнинг бу хоссаси туфайли, улардан энергетика мақсадларида фойдаланиш жуда қулай. Хусусан, автомобил ва маиший турмуш учун беназир ёқилғи – табиий газ асосан Метандир. Метандан иссиқлик электростансияларида, ошхона печларида, бойлерларда доимий фойдаланилади. Метаннинг ёниш реаксияси давомида углерод диоксидлари (CO2) ва сув (H2O) ҳам пайдо бўлади. Бундай бирикмалар эса, ёнганида, қолган бошқа барча углеводородларни ҳосил қилиши мумкин, лекин, ҳар хил углеводородларни турлича миқдорда ҳосил қилади. Метаннинг ёниш реаксияси қуйидагича:
CH4+2O2= CO2+2H2O
Алкенлар
лканларда ҳар бир углерод атоми тўртдан битталик боғламларга эга бўлади. Кимёгарлар алканларни «Тўйинган углеводородлар» деб аташади. Улардаги ҳар бир атом, максимал миқдордаги бошқа атомлар билан боғланиб олган. Углерод атомининг тўрттадан камроқ атомлар билан боғланган кўринишидан ташкил топган углеводород бирикмалари – тўйинмаган углеводородлар дейилади.
Фақатгина учта ташқи атомлар билан боғланган углерод атомларидан тузилган углеводородларни Алкенлар деб аталади. Бундай ҳолларда углерод атомлари иккита боғламлар билан ўзаро боғланади (қўшбоғ). Энг содда алкен бу – Этилен (C2H4).