کربن، اساس استخوان بندی هیدروکربن ها

عنصر كربن در خانۀ شمارۀ 6 جدول دوره ای جای داشته و اتم آن در لایۀ ظرفیت خود چهار الكترون دارد. این اتم رفتارهای منحصر به فردی دارد كه آن را از اتم دیگر عنصرهای جدول متمایز می سازد. به طوریكه تركیب های شناخته شده از اتم كربن، از مجموع تركیب های شناخته شده از دیگر عنصرهای جدول دورهای بیشتر است.

این رفتار كربن مشابه رفتار دیگر نافلزها (نیتروژن، فسفر، گوگرد و ...) است. برای مثال اتم نیتروژن  \({}_7N\) سه پیوند اشتراکی تشكیل می دهد تا به آرایش هشت تایی برسد. اما تعداد تركیب های شناخته شده از آن محدود است.

اتم كربن افزون بر تشكیل پیوند اشتراکی یگانه، توانایی تشكیل پیوندهای اشتراکی دوگانه و سه گانه را با خود و برخی اتم های دیگر دارد.

كربن همچنین توانایی تشكیل زنجیر و حلقه های كربنی را دارد، به دیگر سخن اتم های كربن می توانند با پیوند اشتراکی به یكدیگر متصل شوند و زنجیرها و حلقه هایی در اندازه های گوناگون بسازند.

نفت خام مخلوطی شامل شمار زیادی از انواع هیدروكربن ها است. پنج نوع از هیدروكربن ها نشان داده شده است. در برخی از آنها، بین اتم های كربن فقط پیوندهای یگانه وجود دارد، درحالی كه برخی دیگر دارای یک پیوند سه گانه یا دارای یک یا چند پیوند دوگانه هستند. با توجه به ساختار متفاوت این هیدروكربن ها انتظار می رود كه رفتار آنها نیز با هم تفاوت داشته باشد.

البته اتم كربن می تواند با اتم عنصرهای هیدروژن، اكسیژن، نیتروژن و ... به شیوه های گوناگون متصل شده و مولکول شمار زیادی از مواد مانند كربوهیدرات ها، چربی ها، آمینواسیدها، آنزیم ها، پروتئین ها و... را بسازد. این ویژگی های كربن سبب شده تا از این عنصر تركیب های گوناگون و بسیار زیادی پدید آید. افزون بر این، اتم های كربن می توانند با یكدیگر به روش های گوناگون متصل شده و دگر شكل های متفاوتی مانند گرافیت، الماس و... ایجاد كنند.