Ero sivun ”Hiilivedyt” versioiden välillä

[[Fossiilinen polttoaine|Fossiiliset polttoaineet]] [[maaöljy|öljy]], [[bensiini]] ja [[maakaasu]] koostuvat pääasiassa hiilivedyistä. Niiden polttaminen synnyttää suuren osan ihmisen tuottamasta [[hiilidioksidi]]sta, jonka on osoitettu voimistavan [[kasvihuoneilmiö]]tä. Kemiassa hiilivetyjä käytetään reaktioiden lähtöaineina ja [[liuotin|liuottimina]]. Monien [[muovi]]en raaka-aineena on hiilivety.<ref>{{Verkkoviite| Osoite=http://base.jenergialehti.fi/ebase_filebank/64-Muovin_poltto-ohje.pdf | Nimeke = Polttokelpoisten muovien tunnistaminen| Julkaisija = VTT}}</ref> Esimerkiksi [[polyeteeni]]ä valmistetaan [[eteeni]]ä [[polymeeri|polymeroimalla]].

Hiilivedyssä hiiliatomi voi muodostaa neljä [[kemiallinen sidos|sidosta]] muiden [[atomi]]en kanssa. Vetyatomi voi muodostaa yhden sidoksen hiiliatomin kanssa. Hiiliatomit pystyvät sitoutumaan keskenään pitkiksi ja haaroittuneiksi ketjuiksi. Ne muodostavat orgaanisten yhdisteiden ”rungon”, johon eri [[funktionaalinen ryhmä|funktionaaliset ryhmät]] kiinnittyvät. Tämä hiiliatomien runko säilyy yleensä reaktioissa muuttumattomana. Jos hiiliatomien ketju muodostaa renkaan, yhdistettä sanotaan ''sykliseksi'' esimerkiksi [[sykloalkaani]]t. Muuten se on ''avoketjuinen'' eli ''asyklinen''.

Hiilivedyt voidaan luokitella niiden tyydyttyneisyyden perusteella. Tyydyttyneissä hiilivedyissä on vain yksinkertaisia [[kovalenttinen sidos|kovalenttisia sidoksia]].<ref>[http://www.oph.fi/etalukio/opiskelumodulit/kemia/kemia2/kasite.html#T Etälukio]</ref> Näitä yhdisteitä kutsutaan [[alkaani|alkaaneiksi]]. Tyydyttymättömissä hiilivedyissä on [[kaksoissidos|kaksoissidoksia]] ([[alkeeni]]t) tai [[kolmoissidos|kolmoissidoksia]] ([[alkyyni]]t). Yksinkertaisin alkeeni on eteeni, ja yksinkertaisin alkyyni on etyyni eli [[asetyleeni]]. Kaksi kaksoissidosta sisältäviä alkeeneja voidaan sanoa dieeneiksi; polyeenit sisältävät useita kaksoissidoksia. [[Aromaattinen yhdiste|Aromaattisissa]] hiilivedyissä eli areeneissa on [[bentseeni]]rengas tai jokin muu aromaattinen ryhmä. [[Polysykliset aromaattiset hiilivedyt|PAH-yhdiste]]issä on useita bentseenirenkaita.

Koska hiilen ja vedyn [[elektronegatiivisuus|elektronegatiivisuudet]] ovat lähellä toisiaan, hiilivedyt ovat yleensä lähes [[polaarisuus|poolittomia]]. Siten ne liukenevat veteen huonosti mutta useimpiin orgaanisiin aineisiin hyvin. Poolittomuus vaikuttaa myös hiilivetyjen [[olomuoto]]on: esimerkiksi metaani on kaasu, mutta vesi, joka on poolinen ja [[molekyylimassa]]ltaan suunnilleen yhtä suuri, on neste. Haaroittumattomista alkaaneista kevyimmät ovat [[kaasu]]ja, 5&ndash;16 hiiliatomia sisältävät [[neste]]itä ja raskaimmat [[kiinteä olomuoto|kiinteitä]].

Hiilivedyt palavat yleensä vedeksi ja [[hiilidioksidi]]ksi. Samalla vapautuu runsaasti [[lämpö]]ä.<ref>[http://www.nesteoil.fi/default.asp?path=35,52,62,175 Neste Oil]</ref> Jos [[happi|happea]] ei ole riittävästi, palamisessa syntyy myös [[hiilimonoksidi]]a eli häkää sekä hiiltä ja hiilen yhdisteitä. Tällöin lämpöä vapautuu vähemmän kuin täydellisessä palamisessa.

Useimmilla hiilivedyillä on [[isomeria|isomeerejä]] eli yhdisteitä, joilla on sama [[kemiallinen kaava|molekyylikaava]] mutta erilainen rakenne. Avoketjuisilla alkaaneilla isomeerejä esiintyy butaanista lähtien. Tavallista [[butaani]]a sanotaan n-butaaniksi; haaroittunut butaani on nimeltään [[isobutaani]]. Isobutaanin [[kiehumispiste]] on &minus;11,7&nbsp;°C, joka on hieman alempi kuin n-butaanin &minus;0,5&nbsp;°C. Ero johtuu siitä, että isobutaanin ulkopinta on pienempi kuin n-butaanin ja siten isobutaanimolekyylien välillä on vähemmän heikkoja [[van der Waalsin voima|van der Waalsin voimia]].

Klooratut hiilivedyt ovat [[synteettinen|synteettisiä]] [[orgaaninen|orgaanisia]] halogeeniyhdisteitä, joita on olemassa tuhansia ja joista osa on erittäin myrkyllisiä. Ne ovat hiilimolekyylejä, joiden vetyatomeja on korvattu klooriatomeilla. Luontoon kloorattuja hiilivetyjä pääsee teollisuuspäästöjen mukana sekä [[maanviljely|maan-]] ja metsäviljelyssä. Ne muodostavat merkittävän [[ympäristömyrkyt|ympäristömyrkkyryhmän]].

Tunnetuin kloorattujen hiilivetyjen ryhmä on [[DDT|DDT-yhdisteet]], jota käytetään [[insektisidi|hyönteismyrkyissä]]. Useimmissa [[teollisuusmaa|teollisuusmaissa]] yhdisteen käyttö kiellettiin lailla jo [[1970-luku|1970-luvulla]], mutta sitä käytetään yhä [[kehitysmaa|kehitysmaissa]] [[malaria|malariaa]]a levittävien [[hyttynen|hyttysten]] torjuntaan. [[maaperä|MaaperästäMaaperä]]stä DDT voi haihtua ilmaan ja kulkeutua sen mukana pitkiäkin matkoja saavuttaen uusia alueita. <ref name="neljä">{{Verkkoviite| Osoite=http://www.ymparisto.fi/default.asp?node=2542&lan=fi | Nimeke = DDT-yhdisteet|}}</ref> <ref name="viisi">{{Verkkoviite| Osoite=http://www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=330585&lan=FI | Nimeke = PCB-yhdisteet|}}</ref>

Myös [[Polykloorattu bifenyyli|PCB-yhdisteet]], eli moniklooratut bifenyylit ovat tunnettu kloorattujen hiilivetyjen ryhmä. Niitä käytetään [[sähkölaite|sähkölaitteissa]] [[eriste|eristeenä]] korkean lämmönsietokykynsä ja [[sähkövastus|sähkönvastuksensa]] vuoksi. PCB-yhdisteitä käytetään myös joissakin [[voiteluöljy|voiteluöljyissä]]issä [[lisäaine|lisäaineena]]ena.

PCB-yhdisteet ovat erittäin pysyviä, ne eivät ole [[vesiliukoinen|vesiliukoisia]], vaan rasvaliukoisia. Erilaisia PCB-kongereeneja eli PCB-yhdisteitä on olemassa 209. Epätäydellisesti palaessaan PCB-yhdisteet muodostavat [[dioksiini|dioksiinia]]a ja [[furaani|furaania]]a, jotka ovat supermyrkkyjä. Näitä yhdisteitä syntyy esimerkiksi korkealämpöisissä teollisissa prosesseissa, kuten [[selluloosa|sellun]] kloorivalkaisussa, ja sitä kautta niitä pääsee myös luontoon. PCB-yhdisteitä sisältävien tuotteiden maahantuonti, myynti, valmistus ja luovutus kiellettiin Suomessa [[1990-luku|1990-luvulla]]. [[kemiallinen|Kemiallisen]] kestävyytensä ansiosta PCB-yhdisteitä on hankala hävittää käytön jälkeen.<ref name="kuusi">{{Verkkoviite| Osoite=http://www.itameriportaali.fi/fi/tietoa/uhat/haitalliset_aineet/fi_FI/klooratut_hiilivedyt/ | Nimeke = Itämeriportaali|}}</ref>

== Vaikutukset luonnossa ==

Koska monet klooratut hiilivedyt ovat [[myrkyllinen|myrkyllisiä]], aiheuttavat ne useita ongelmia luontoon päästessään. Ne ovat rasvaliukoisia ja rikastuvat nopeasti [[ravintoketju|ravintoketjussa]]ssa, mikä aiheuttaa ongelmia ravintoketjun huipulla. Esimerkiksi tuholaistorjuntaan paljon käytetty DDT rikkoi [[hyönteinen|hyönteisten]] [[kitiini|kitiinikuoren]]kuoren, mutta ei imeytynyt niiden ihon läpi. Tämän vuoksi sen uskottiin olevan melko vaaraton käyttää.

Koska DDT-yhdisteet eivät ole vesiliukoisia, niitä kerääntyy [[elimistö|elimistöön]]ön vaarallisen paljon. Varsinkin nieltynä DDT aiheuttaa nopeasti vakavia ongelmia. Varsinkin vesieliöille nämä yhdisteet ovat vaarallisia. [[nisäkkäät|Nisäkkäillä]] DDT-yhdisteet saavat aikaan häiriöitä hormonitoiminnassa, [[keskenmeno|keskenmenoja]] ja maksa- ja munuaissairauksia. DDT:n hajoamistuotteen DDE:n on havaittu aiheuttavan linnunmunien kuorien ohenemista, joka saattaa haitata niiden [[lisääntyminen|lisääntymistä]].

PCB-yhdisteet eivät ole [[akuutti|akuutisti]] myrkyllisiä, mutta elimistöön kertyessään pitkällä altistusajalla ne aiheutavataiheuttavat [[terveyshaitta|terveyshaittoja]]. Yhdisteet varastoituvat [[rasvakudos|rasvakudoksiin]], esimerkiksi [[maksa|maksaan]]an. Yhdisteille altistuneilla eläimillä on ilmennyt lisääntymis- ja kehityshäiriöitä ja niiden on myös havaittu aiheuttavan [[syöpä|syöpää]] ja vaikuttavan hormonijärjestelmiin. <ref name="kuusi">{{Verkkoviite| Osoite=http://www.itameriportaali.fi/fi/tietoa/uhat/haitalliset_aineet/fi_FI/klooratut_hiilivedyt/ | Nimeke = Itämeriportaali|}}</ref> <ref name="neljä">{{Verkkoviite| Osoite=http://www.ymparisto.fi/default.asp?node=2542&lan=fi | Nimeke = DDT-yhdisteet|}}</ref>