Gli idrocarburi sono composti organici, che contengono soltanto atomi di carbonio e di idrogeno. Gli atomi di carbonio (C) sono legati tra loro a formare lo scheletro della molecola, mentre gli idrogeni (H) sporgono da questo scheletro. Ad oggi sono stati classificati oltre 133mila tipi di idrocarburi.

L'idrocarburo pi� semplice � il metano di formula CH₄. Aumentando il numero di carboni troviamo l'etano, di formula C₂H₆, l'etene (o etilene), C₂H₄ e l'etino, C₂H₂. Da quanto detto si pu� dedurre la struttura di un generico idrocarburo: ogni carbonio usa da uno a tre elettroni di valenza per formare legami con il carbonio adiacente, mentre i restanti elettroni di valenza del carbonio, sono utilizzati per i legami con gli atomi di idrogeno.

Una prima distinzione tra i vari idrocarburi naturali si riferisce al loro stato fisico nelle condizioni di pressione e di temperatura ambientali e cio�:

• Idrocarburi solidi o semisolidi: asfalto, bitume, ecc.

• Idrocarburi liquidi: petrolio (grezzo)

• Idrocarburi gassosi: metano ed eventualmente altri gas come etano, propano, butano, ecc.

Una ulteriore distinzione pu� essere fatta in base alle caratteristiche chimiche, ottenendo tre classi principali:

• Idrocarburi aromatici, anelli con caratteristiche che li rendono particolarmente stabili.

• Idrocarburi saturi o alcani, con soli legami C-C, C_nH_2n+2

• Idrocarburi insaturi e tra questi:

  • alcheni, con almeno un legame C=C, C_nH_2n

  • alchini, con almeno un legame triplo C≡C, C_nH_2n-2

Gli idrocarburi non aromatici si dicono, per distinzione con questi ultimi, alifatici. A seconda che lo scheletro carbonioso dell'idrocarburo alifatico sia lineare o si chiuda ad anello si hanno:

• idrocarburi aliciclici (le catene di atomi di carbonio si chiudono a formare anelli)

  • cicloalcani (C_nH_2n)

  • cicloalcheni (C_nH_2n-2)

  • cicloalchini (C_nH_2n-4)

A seconda del tipo di catena gli idrocarburi aromatici si possono dividere in

• benzene e derivati

• idrocarburi aromatici polinucleati

In generale per gli alcani aciclici, quelli con peso molecolare simile hanno propriet� chimico-fisiche simili. Gli idrocarburi con cicli formati da meno di sei atomi di carbonio sono particolarmente instabili a causa della piccolezza dell'anello (tensione d'anello).

Al crescere del peso molecolare gli idrocabruri passano a presentarsi a temperatura e pressione ambiente da gas (metano, etano, propano) a liquido, a solido ceroso.

In generale gli idrocarburi saturi bench� siano facilmente infiammabili e quindi reagiscano facilmente con l'ossigeno, hanno una relativa inerzia chimica, sono infatti anche detti paraffine (dal latino parum affinis, "poco reattivi").

Gli idrocarburi contenenti insaturazioni hanno altre propriet� dovute ai doppi o tripli legami e sono chimicamente pi� reattivi nelle posizioni contenenti il doppio o triplo legame o immediatamente adiacenti ad esse.

Gli idrocarburi aromatici formano una classe a s� per stabilit� ed hanno una reattivit� chimica molto diversa da quella degli idrocarburi alifatici.

Esistono in natura varie miscele degli idrocarburi suddetti, con caratteri fisici e chimici intermedi fra una categoria e l'altra.

Le molecole degli alcani e dei cicloalcani sono apolari in quanto anche se il legame covalente C-H � polarizzato perch� la differenza di elettronegativit� � piuttosto bassa (0,4) e la struttura tetraedrica porta a una distribuzione della carica nelle molecole complessivamente simmetrica; le considerazioni sulla loro struttura molecolare trovano conferma nelle prove di solubilit�: gli alcani sono praticamente insolubili in acqua mentre si sciolgono nei solventi apolari.

Tutti gli idrocarburi assumono una enorme importanza nell'economia e nella geopolitica moderne, principalmente grazie al loro ruolo fondamentale come fonte d'energia e per le vastissime applicazioni di tipo industriale.