Хімічною будовою називають послідовність з'єднання атомів в молекулі і їх розташування в просторі. Хімічна будова зображують за допомогою структурних формул. Риска зображує ковалентну хімічний зв'язок. Якщо зв'язок кратна: подвійна, потрійна, - то ставлять дві (не плутати зі знаком «дорівнює») або три рисочки. Кути між зв'язками зображують по можливості.
Щоб правильно складати структурні формули органічних речовин, потрібно пам'ятати, що атоми вуглецю утворюють по 4 зв'язку
(Т. Е. Валентність вуглецю по числу зв'язків дорівнює чотирьом. У органічної хімії переважно використовується саме валентність по числу зв'язків).
Метан (його також називають болотний, рудничний газ) складається з одного атома вуглецю, пов'язаного ковалентними зв'язками з чотирма атомами водню. Молекулярна формула CH4. Структурна формула:
H
l
H - C - H
l
H
Кут між зв'язками в молекулі метану становить близько 109 ° - електронні пари, що утворюють ковалентні зв'язки атома вуглецю (в центрі) з атомами водню, розташовуються в просторі на максимальному видаленні один від одного.
У 10-11 класах вивчається, що молекула метану має форму трикутної піраміди - тетраедра, подібно знаменитим єгипетським пірамідам.
Етилен C2 H4 містить два атоми вуглецю, з'єднаних подвійним зв'язком:
Кут між зв'язками становить 120 ° (електронні пари відштовхуються і розташовуються на максимальній відстані один від одного). Атоми розташовуються в одній площині.
Якщо не зображати окремо кожен атом водню, то отримуємо скорочену структурну формулу:
Ацетилен C2 H2 містить потрійну зв'язок:
H - C ≡ C - H
Кут між зв'язками 180 °, молекула має лінійну форму.
При горінні вуглеводнів утворюються оксиди вуглецю (IV) і водню, т. Е. Вуглекислий газ і вода, при цьому виділяється багато тепла:
2C2 H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2 O (в рівнянні з ацетиленом перед формулою ацетилену ставимо коефіцієнт 2, щоб число атомів кисню в правій частині було парним)
Велике практичне значення має реакція полімеризації етилену - з'єднання великого числа молекул з утворенням макромолекул полімеру - поліетилену. Зв'язки між молекулами утворюються за рахунок розриву однієї з зв'язків подвійного зв'язку. У загальному вигляді це можна записати так:
де n - число об'єдналися молекул, зване ступенем полімеризації. Реакція відбувається при підвищеному тиску і температурі, в присутності каталізатора.
З поліетилену виготовляють плівку для парників, покришки для банок і ін.
Освіта бензолу з ацетилену теж відносять до реакцій полімеризації: