Hidrokarbonlar - Canlıları oluşturan temel maddeler - 1

Organik bileşikler genellikle organizmalardan gelirler. İçinde her zaman karbon elementi vardır. Bunun yanında hidrojen, oksijen, azot, kükürt, fosfor, demir, bakır içerebilirler. Bunlar farklı organik bileşikler yaparlar, alkol, şeker, yağ, protein, DNA gibi. Hidrokarbonlar canlıların temel yapı taşlarıdır ancak görüldüğü gibi inorganik, yani organik olmayan katı ve gaz maddelerin çeşitli şekilde birleşmelerinden oluşmuştur. 

Hidrokarbonlar organik bileşiklerin en basitleridir. Adının verdiği fikirde olduğu gibi hidrokarbonların temeli, hidro (hidrojen) ve karbondur. Bir karbon atomu dört bağ yapar. Yani kendisine dört atom bağlar. Bu dört atomun hepsi hidrojen atomu olursa (hidrojen yalnız bir bağ yapar) meydana gelen maddeye metan denir. Gaz halindedir. Karbon, karbonla da bağ yapabilir. İki karbon atomu birbirlerile bağ yaparak dört bağlarının birini bağlarlar. Geri kalan üçer bağ altı hidrojen atomu ile bağ yaparsa meydana gelen maddeye etan denir. İç karbon atomu birbiriyle bağ yapar ve geri kalan sekiz bağa sekiz hidrojen atomu bağlanırsa meydana gelen maddeye propan denir. Dört karbon atomu birbiriyle bağ yapar, geri kalan on bağa on hidrojen atomu bağlanırsa meydana gelen maddeye bütan denir. Bu son dört madde uçucu sıvı helindedir. Bütan, bütan gazı olarak mutfaklarımızda yaktığımız gazdır. Bunların hepsi yüksek derecede yanıcı ve patlayıcıdır. 

Dikkat edilirse karbonlar bir zincir oluşturmaya başladılar. Bu zincirin artması ile başka özelliklerde başka maddeler elde edilir. Karbon sayısı 5 ve 9 arasındaysa, bu maddeye benzin adı verilir. Karbon sayısının az veya çok olması benzinin kalitesini gösterir. Karbon sayısı az olanlara yüksek oktanlı benzin denir. Karbon sayısı 10-14 kadarsa, bu maddeye dizel benzini denir. Son zamanlarda çıkan ve bitkilerden elde edilen biodizel bu aralıkta bulunur. 

Karbon sayısı 14-20 arasındaysa bu maddeye motor yağı denir. 

Karbon sayısı bir zincir oluşturacak kadar çok olursa, bu maddeye plastik denir. Moleküldeki karbon sayısının az-çokluğuna göre pet şişelerden tekerlek lastiğine – ki tekerlek lastiklerinin de karbon sayısına göre çeşitleri vardır – kadar çeşitli özellikte plastikler elde edilir. 

Önceki yazılarımda atomların nasıl bağ yaptıklarını anlattım. Şimdi diğer maddelerin bu zincirlere katılışına bakalım. Oksijen atomu molekül oluştururken iki bağ yapar, çünkü dış yöründesinde 6 elektronu vardır ve bunu 8’e tamamlamak ister. Metan molekülünde hidrojen ve karbon atomu arasına girer ve iki bağını bunlarla yaparsa meydana gelen maddeye metanol veya metil alkol denir. Oksijen atomu aynı biçimde etanol ile bağ yaparsa meydana gelen maddeye etanol veya etil alkol denir. Etil alkol içilen alkoldur, yani rakıdır. Oksijen atomu propan ve saydığım diğer moleküllerin de içine katılabilir. Bu şekilde propanol (propil alkol) gibi farklı özellikleri olan maddeler elde edilir. Aynı zamanda karbon sayısı arttığı için molekülün farklı yerlerinde bulunabilen oksijen atomu yüzünden yine farklı özellikte maddeler elde edilir. Trafikte kullanılan alkolmetreler insan nefesindeki alkol moleküllerinin sayısını tespit ederek kişinin sarhoş olup olmadığının anlaşılmasını sağlarlar. 

İki atom oksijen, hidrokarbonlara bir hidrojen atomunu uzaklaştırarak girerse organik asitler meydana gelir. Metan molekülüne giren iki oksijen atomu bir hidrojen atomunu uzaklaştırarak formik asidi meydana getirirler. Aynı şekilde etan molekülüne giren iki oksijen atomu asetik asidi (sirke) meydana getirir. Bütan molekülüne giren iki oksijen molekülü bütrik asidi meydana getirir. Bu asit biçimleri öncekilerde olduğu gibi karbon sayısının artmasıyla farklı özellikte organik asit bileşikleri yaparlar. 

Burada dikkat edilmesi gereken bir nokta ise, bunların birçoğunun laboratuar ortamlarında ve kimya fabrikalarında üretildiğidir. Bazıları ise yapılamaz değildir fakat laboratuarda elde etmek çok pahalıya gelir. 

Buradan sonra işler biraz karışıyor ama yine de anlaşılmaz değil. Yukarıda saydığım alkoller, yine yukarıda saydığım asitlerle bileşikler yaparlar. Örnek olarak propanol molekülü asetik asit molekülü ile birleşerek bir molekül oluşturabilir. Birleşme sırasında iki hidrojen ve bir oksijen atomu birleşik dışına atılır. Bu bildiğimiz sudur. Meydana gelen moleküle propil asetat (armut tadı) veya meyve asidi denir. Etil alkol ve bütrik asidin bir su molekülü atarak birleşmesi ile etil bütrat (ananas tadı) meydana gelir. Meyvelerdeki tadı veren maddeler bu moleküllerdir. Bu maddeler kaynatılarak da (kaynatınca bir su molekülü eksilir) elde edilebilir. Moleküller birbirlerine çok benzedikleri halde sonuçta elde edilen tatlar birbirinden çok farklı olur. 

Kimyasal formüller bu bileşikleri kolay bir şekilde anlatabilmek için kullanılır. Ancak gerisindeki mantık anlatılmazsa çok fazla şey ifade etmez ve ülkemizde görülen ezberci eğitim ortaya çıkar.