Les composés de carbone et d'hydrogène, lorsqu'ils sont formés par des liaisons covalentes simples (σ), sont appelés alcanes.

La chimie organique a pour origine la facilité avec laquelle les atomes de carbone se lient les uns aux autres pour former un nombre infini de combinaisons.

Une liaison simple (σ) peut se former entre deux atomes de carbone par recouvrement de deux orbitales hybrides sp³, appartenant chacune à l'un des deux atomes.

Considérons ces deux atomes de carbone liés par une liaison σ. Il leur reste à chacun 3 orbitales sp³ libres qui ne sont pas représentées ici.

Si ces six orbitales libres se lient chacune de la même façon à un atome d'hydrogène (liaison covalente simple σ), on obtient une molécule C₂H₆, appelée éthane.

Un atome de carbone pouvant se lier à 1, 2, 3 ou 4 autres atomes de carbone (tétravalent), ce processus peut potentiellement s'étendre sans limite.

En trois dimensions, les chaînes d'atomes de carbone sont des tétraèdres reliés par leur sommet (comment ?).

Ces chaînes peuvent être droites, ramifiées, circulaires (cycles d'atomes) (cycle: cf. bas de page).

Les orbitales sp³ restantes sont en général occupées par des liaisons covalentes simples avec des atomes d'hydrogène.

*

Souvent, une ou plusieurs orbitales sp³ du carbone opèrent un recouvrement avec une orbitale d'un ou de plusieurs atomes, autres que le carbone et l'hydrogène, que l'on appelle hétéroatomes. (oxygène, azote, soufre, halogène)

Si on remplace 3 des atomes d'hydrogène du méthane (CH_4, représenté ci-contre) par des atomes de chlore, on obtient du chlor...oforme. Le trichlorométhane ou chloroforme est une molécule de formule CHCl₃  où l'atome d'hydrogène et les atomes de chlore sont reliés par des liaisons covalentes à l'atome de carbone.

Dans la famille des alcanes, toutes les orbitales sp³ du carbone sont remplies et chaque atome de carbone est relié à quatre autres atomes ou groupes d'atomes.

Cycle ou composé cyclique:

[extrait de Wikipédia fr]

En chimie organique, un composé cyclique est un composé dans lequel une série d'atomes est liée de manière successive par des liaisons covalentes pour former un ou plusieurs anneaux.

Ces composés peuvent être saturés ou insaturés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) comprennent au moins deux cycles aromatiques condensés, et le terme de « macrocycle » est employé pour un anneau contenant plus d'une douzaine d'atomes.

Les cycles sont formés par cyclisation et détruits par ouverture de cycle (voir Polymérisation par ouverture de cycle).

[fin de citation]