Homologijska serija

V kemiji obstajajo skupine organske snovi, ki se razlikuje v podobnih lastnostih in združuje s splošno formulo, ki opisuje vzorec strukturne razlike vsakega nadaljnjega člana skupine od prejšnje. Na primer, homologna serija alkanov, alkeni, alkini ali druge skupine. Ta nomenklatura je zelo pomembno za raziskave, napovedovanje ali praktično uporabo. Za organske snovi, združene v skupini, se redno spreminjajo kemijske in fizikalne lastnosti, vsi pa so v korelaciji s spremembo molekulske mase.

Prav tako so pomembna pravila, ki opisujejo, kako se lastnosti snovi spreminjajo med premikanjem iz ene skupine v drugo. Za razumevanje homologne serije je treba upoštevati konkretne primere. Za katero koli skupino spojin so značilne naraščajoče temperature taljenja (kristalizacije), vrelišča (kondenzacije) in gostote z naraščajočo molekulsko maso in številom atomov ogljika v molekuli.

Končni ogljikovodiki imenovanih nasičenih ali parafinskih - so aciklične (brez ciklov) spojine normalne ali razvejane strukture, pri katerih so atomi v molekulah povezani z enojnimi vezmi. Splošna formula ima obliko CnH2n + 2 in opisuje homologno serijo alkanov. Molekula vsakega naslednjega termina se v primerjavi s prejšnjim poveča za en atom C in dva atoma H. ​​Nasičeni ogljikovodiki vključujejo:

• metan;
• etan;
• propan in tako naprej.

Cikloparafini pripadajo tudi nasičeni ogljikovodiki. To je velika skupina organskih spojin, katerih molekule so zaprti z obroči. Homologna niza jih ima formulo CnH2n, se začne s kemično snovjo s tremi ogljikovimi atomi. Primeri cikloparafinov:

• ciklopropan;
• ciklobutan;
• ciklopentana in tako naprej

Nenasičeni ali nenasičeni ogljikovodiki so prav tako aciklični. Te vključujejo snovi normalne in izostroeniya. Homologna serija alkenov ima splošno formulo CnH2n. Te spojine se odlikujejo po prisotnosti ene dvojne vezi med dvema ogljikovima atomoma. Če se prejšnja serija začne z ogljikovodikom z enim atomom ogljika (metanom), se začne s snovjo, v kateri molekula vsebuje dva atoma ogljika. Primeri alkenov:

• ethen;
• propen;
• butena in tako naprej.

Ogljikovodiki, v molekuli, od katerih sta dva atoma ogljika povezana s trojno vezjo, so še bolj nenasičena, v nasprotnem primeru se imenujejo acetilen. Povezuje jih homologna serija alkinov. Opisana je po formuli CnH2n-2 in se začne z acetilenom, v formuli, kjer sta dva C-atoma. Primeri alkinov:

• etyn;
• propin;
• butyn-1 in tako naprej.

Nenasičeni aciklični ogljikovodiki, v molekuli katerih sta dve dvojni vezi, imenujemo dien. Imajo splošno formulo CnH2n-2. Njihova homologna serija se začne z ogljikovodikom s tremi ogljikovimi atomi v molekuli. Dvojne vezi so lahko konjugirane (ločene z enojno vezjo), kumulirane (locirane v bližini sosednjih atomov) ali izolirane (ločene z več enotnimi vezmi). Primeri dienov:

• 1,2-propadien;
• 1,3-butadien;
• izopren in tako naprej

Ustvari se posebna skupina kemikalije ciklična struktura v molekuli katere je benzenski obroč. Homologna serija najpreprostejših aromatskih ogljikovodikov se začne s spojino s šestimi atomi ogljika - benzenom. Homologi te serije se tvorijo z zamenjavo enega ali več atomov vodika, vezanih na benzenski obroč z radikali. Tako dobimo več snovi: benzen, toluen, ksilen. Če sta v molekuli dva ali več substituentov, se navede prisotnost izomerov za te snovi. Druge homologne vrste aromatskih spojin so oblikovane iz naftalena, antracena in drugih snovi.

Če v molekuli ogljikovodikov obstaja funkcionalna skupina, potem tudi takšne kemične spojine tvorijo homologno serijo.

• Številne alkohole se razlikujejo po prisotnosti v molekuli hidroksilne skupine (-OH). Za monohidrične alkohole se en atom vodika v acikličnem ogljikovodiku nadomesti s hidroksilno skupino - formula: CnH2n + 1OH. Obstajajo tudi serije polihidrični alkoholi.
• Za številne fenole je značilna prisotnost hidroksilne skupine (-OH) v molekuli, vendar nadomešča vodik v benzenovem obroču.
• Številne aldehide se odlikujejo po prisotnosti molekule kemične spojine karbonilne skupine (> C = O), splošne formule aldehidov: R-CH = O.
• Številne ketonov odlikuje tudi s prisotnostjo karbonilne skupine (> C = O), če pa je povezana z aldehidi radikal, nato pa obe ketoni ogljikovodični ostanek. Formula ketona: R1-CO-R2.
• Številne karboksilne kisline se razlikujejo od drugih kemikalij karboksilne skupine, ki združuje karbonilne in hidroksilne skupine. Formula je RCOOH.

Za vsako vrsto, ali homologne serije aldehidov, ogljikova (organskih) kisline, alkohole ali drugih snovi, njihove lastnosti v veliki meri odvisen od tipa funkcionalne skupine in seveda se razlikujejo po številu s povečanjem snovi molekulsko maso. Takšna razvrstitev velikega razreda kemičnih spojin pomaga razumeti naravo in preučevati njihove lastnosti.