Die organische Chemie der Kohlenwasserstoffe umfasst drei wichtige Stoffklassen: Alkane, Alkene und Alkine.
Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, die ausschließlich Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen aufweisen. Sie bilden die Grundstruktur der organischen Chemie und folgen der homologen Reihe CnH2n+2. Ihre wichtigsten Eigenschaften sind die relative Reaktionsträgheit und die Fähigkeit zur Bildung von Isomeren bei längeren Kohlenstoffketten. Die IUPAC-Nomenklatur für Alkane folgt klaren Regeln, wobei die längste Kohlenstoffkette die Basis für den Namen bildet.
Alkene unterscheiden sich von Alkanen durch das Vorhandensein mindestens einer Doppelbindung zwischen Kohlenstoffatomen. Diese Stoffklasse ist deutlich reaktiver als Alkane, was auf die π-Bindung zurückzuführen ist. Die Alkene Strukturformel folgt der allgemeinen Formel CnH2n. Ein wichtiges Merkmal der Alkene ist ihre Fähigkeit zur Addition an der Doppelbindung, was sie für viele chemische Synthesen interessant macht. Die Homologe Reihe der Alkene beginnt mit Ethen (C2H4) und setzt sich mit steigender Kohlenstoffanzahl fort. Bei der Nomenklatur Alkene wird die Position der Doppelbindung durch eine Zahl vor der Endung "-en" angegeben.
Die Isomerie spielt besonders bei Kohlenwasserstoffen eine wichtige Rolle. Bei Alkanen und Alkenen unterscheidet man zwischen Konstitutionsisomeren und, im Fall der Alkene, auch zwischen cis-trans-Isomeren. Die Anzahl Isomere steigt mit zunehmender Kettenlänge exponentiell an. Ein klassisches Beispiel ist Pentan, das drei verschiedene Strukturisomere aufweist. Die korrekte Benennung der Isomere erfolgt nach den IUPAC-Regeln, wobei verzweigte Strukturen besondere Aufmerksamkeit erfordern.
