Grupę związków organicznych składających się tylko z węgla i wodoru nazywany węglowodorami. . Najprostszym przedstawicielem węglowodorów jest metan za­wierający w cząsteczce jeden atom węgla. Istnieją połączenia zawierające w cząsteczce 2,3 i więcej atomów węgla. Metan CH4 Etan C2HG Propan C3H8 albo CH3 I CH2 I CH8 albo H albo H albo H H—C—H H—C—H albo CH3 H—C—H H H—C—H CHa H—C—H H H—C—H W budowie cząsteczek wyżej podanych węglowodorów zaobser­wować można podobieństwo. Mianowicie we wszystkich wypad­kach pomiędzy atomami węgla istnieją pojedyncze wiązania (jedna kreska), a pozostałe wartościowości nasycone są atomami wodoru. Węglowodory w których atcmy węgla są połączone ze sobą poje­dynczymi wiązaniami noszą nazwę węglowodorów nasyconych. Węglowodory te wyróżniają się znaczną trwałością i brakiem zdolności do reakcji przyłączania. W związku z tym otrzymały nazwę parafin co oznacza „mało łączący się". Szereg substancji które posiadają określone wspólne cechy charakterystyczne zwiemy szeregiem homologicznym („homolo­giczny" znaczy „zgodny, podobny"). W danym przypadku mamy do czynienia z szerejiem homologicznym metanu (szeregiem homologicznym węglowodorów nasyconych albo parafin). Wzory poszczególnych węglowodorów tego szeregu homologicz­nego odpowiadają ogólnemu wzorowi: CnH2n+n > gdzie n — liczba atomów węgla. Podstawiając liczbę 1 zamiast n otrzymamy wzór najprostszego węglowodoru metanu CHj, podstawiając liczbę 2 otrzymamy wzór etanu C-_>Ho itd. Podstawiając zamiast n taką lub inną liczbę otrzymać możemy wzór dowolnego człona szeregu homologicznego. Jeżeli porównamy wzory członów szeregu homo­logicznego metanu zauważymy, że każdy węglowodór tego szeregu różni się od poprzedniego o 1 atom węgla i 2 atomy wodoru to jest o grupę CH2 zwaną różnicą homologiczną. Własności fizyczne węglowodorów nasyconych Węglowodory zawierające w cząsteczce do 4 atomów węgla są w zwykłych warunkach gazami, np. najprostszy węglowodór metan CH4 (główny składnik gazu ziemnego). Węglowodory zawierające od 5 do 15 atomów węgla są cieczami np. węglowodory zawarte w nafcie. Węglowodory zawierające 15 i więcej atomów węgla są ciałami stałymi; mieszaniny tych węglowodorów noszą nazwę techniczną — parafin. Widzimy tu jaskrawy przypadek przejścia ilości w jakość; zmiany w ilościowym składzie cząsteczek wywołują zmianę ich właściwości. Własności chemiczne węglowodorów nasyconych Wspominaliśmy już że węglowodory nasycone odznaczają się małą aktywnością chemiczną. W zwykłych warunkach węglowodory nasycone reagują tylko z chlorowcami (chlorem, bromem). Zachodzi przy tym reakcja podstawienia: CH4 + Cl2 = CH3CI + HC1 metan chlor chlorek chloro-(gaz) (gaz) metylu wodór Powstający produkt nosi nazwę chlorku metylu, wydzielający się wodór łączy się z drugim atomem chloru tworząc cząsteczkę chlorowodoru. Proces ten nie zatrzymuje się w stadium przedsta­wionym w równaniu, w ostatecznym wyniku może dojść do zastą­pienia wszystkich 4 atomów wodoru przez chlor i utworzenie czterochlorku węgla CCI4. Działanie chloru na metan zachodzi spokojnie tylko w ciemno­ści. Pod działaniem bezpośrednim światła słonecznego reakcja przebiega burzliwie — z wybuchem. Wszystkie węglowodory są materiałami palnymi, lecz podobnie jak metan w zwykłej temperaturze nie łączą się z tlenem. Palenie rozpoczyna się dopiero po podgrzaniu.