Углерод — особый элемент. Ни один другой химический элемент не способен образовывать такое многообразие соединений. Причина этого многообразия в том, что атомы углерода способны:

1) соединяться друг с другом в цепи различного строения: открытые (неразветвленные, разветвленные), замкнутые:

2) образовывать не только простые (одинарные), но и кратные (двойные, тройные) связи:

3) образовывать прочные связи почти с любым другим элементом.

Эти уникальные свойства углерода объясняются сочетанием двух факторов:

— наличие на внешнем энергетическом уровне (2s и 2p) четырех электронов (поэтому атом углерода не склонен ни терять, ни приобретать свободные электроны с образованием ионов);

— малый размер атома (в сравнении с другими элементами IV группы).

Вследствие этого углерод образует главным образом ковалентные, а не ионные связи, и проявляет валентность, равную 4.

Многообразие углеводородов

В силу особенностей строения и свойств углерода его соединения с водородом очень многочисленны и разнообразны:

1. Атомы углерода способны соединяться между собой в цепи различного строения:

2. При одинаковом количестве атомов углерода в молекулах углеводороды могут отличаться числом атомов водорода.
Например, соединения с 4-мя атомами углерода могут содержать от 10-ти до 2-х атомов водорода:

3. Одному и тому же элементному составу молекул (одной молекулярной формуле) может соответствовать несколько различных веществ – изомеров. Например, молекулярную формулу С₄Н₈ имеют 6 изомерных соединений:

Предмет органической химии. Теория химического строения органических веществ.