Miksi juuri hiili?

Orgaaninen kemia on hiiliyhdisteiden kemiaa, ja hiili ansaitsee kokonaisen tieteenalan kahdesta syystä.

Ensinnäkin se muodostaa neljä sidosta. Typpi muodostaa kolme ja happi kaksi — hiilen neljä yleistä sidospaikkaa mahdollistavat pitkät ketjut ja haarautumisen. Myös muut alkuaineet voivat muodostaa ketjuja, mutta niiden sidosrakenteet ovat erilaisia.

Toiseksi hiili–hiili-sidokset ovat vahvoja ja vakaita. Pii sijaitsee suoraan hiilen alapuolella ja muodostaa myös neljä sidosta, mutta Si–Si-sidokset ovat yleensä heikompia kuin C–C-sidokset. Piiketjuja (polysilaaneja) on olemassa, mutta niiden vakaus ja reaktiot ovat erilaisia; hiili- ja piiketjut eivät kumpikaan ole tuhoutumattomia.

Huomaa, mitä malli tekee toisin kuin piirros. Paperilla metaani piirretään ristiksi, jonka 90°:n kulmia ei oikeasti ole. Kolmiulotteisessa rakenteessa neljä vetyatomia työntyy mahdollisimman kauas toisistaan, jolloin niiden väliset kulmat ovat 109,5° — ihanteellinen tetraedrinen kulma; todelliset sp³-sidoskulmat voivat olla erilaisia substituenttien ja rengasrakenteiden vuoksi.