Kolvätebindningar

Kolvätebindningar är de kovalenta bindningar som bygger upp kolväten. De viktigaste är bindningar mellan kol och väte (C–H) samt bindningar mellan kolatomer (C–C). C–H-bindningen är i stort sett opolär, eftersom elektronegativitetskillnaden mellan kol och väte är liten. Bindningsenergin för en C–H‑bindning ligger ungefär omkring 410–420 kJ/mol och bindningslängden är cirka 1,09 Å. C–C-bindningar kan vara enkla, dubbla eller trippelbindningar: C–C enkelbindning cirka 1,54 Å och cirka 348 kJ/mol; C=C cirka 1,34 Å och cirka 614 kJ/mol; C≡C cirka 1,20 Å och cirka 839 kJ/mol.

Kolvätebindningar påverkas av kolens hybridisering. I alkaner (endast C–C enkelbindningar och C–H-bindningar) är kolatomerna sp3‑hybridiserade och bildar tetraedriska strukturer med vinklar runt 109,5°. I alkenes (C=C) är kolen sp2‑hybridiserade och kedjorna är planerade med cirka 120° vinklar. I alkyners kedjor är kolen sp‑hybridiserade och kedjorna är nästan raka.

Dessa bindningar avgör kolvätenas egenskaper och reaktivitet. Längre kolkedjor ökar kokpunkten och volymen hos alifatiska kolväten. De är överlag relativt opolära, vilket gör hydrokarboner hydrofoba och svåra att lösa i vatten men lösliga i organiska lösningsmedel. Reaktiviteten styrs ofta av brytning och bildning av C–H- och C–C-bindningar, vilket uttalas i reaktioner som substitution, addition och eliminering beroende på förändrad bindningstyp. Kolvätebindningar är centrala för förståelsen av organiska föreningars struktur och kemiska beteende.