Den homologiske serien

I kjemi er det grupper av organiske stoffer,karakterisert ved lignende egenskaper og forenet av en generell formel som beskriver mønsteret av strukturforskjellen mellom hvert etterfølgende medlem av gruppen fra den forrige. For eksempel, en homolog serie av alkaner, alkener, alkyner eller andre grupper. Denne nomenklaturen har stor betydning for forskning, prognoser eller praktisk anvendelse. For organiske stoffer kombinert i en gruppe, er det regelmessige endringer i kjemiske og fysiske egenskaper, og alle sammenhenger med endringen i molekylvekt.

Ikke mindre viktig er reglene som beskriver hvordanegenskaper av stoffer i overgangen fra en gruppe til en annen. For å forstå hva en homologisk serie er, bør man vurdere konkrete eksempler. For en hvilken som helst gruppe av forbindelser er de økende temperaturer for smelting (krystallisering), koking (kondensering) og tetthet med økende molekylvekt og antall karbonatomer i molekylet karakteristiske.

Begrensende hydrokarboner kalles mettet ellerparafin; de er acykliske (ingen sykluser) forbindelser av en normal eller forgrenet struktur, hvor atomene i molekylene deres er forbundet med enkeltbindinger. Den generelle formel har formen CnH2n + 2 og beskriver den homologe serien av alkaner. Molekylet i hver neste termen øker i sammenligning med det forrige ved et atom C og to atomer H. De mettede hydrokarboner innbefatter:

• metan;
• etan;
• propan og så videre.

Mettede hydrokarboner inkluderer ogsåsykloparafiner. Dette er en stor gruppe organiske forbindelser, hvis molekyler er stengt av ringer. Den homologe serien av dem har formelen CnH2n, starter med et kjemisk stoff med tre karbonatomer. Eksempler på cykloparaffiner:

• cyclopropane;
• syklobutan;
• cyklopentan og så videre

Umettede eller umettede hydrokarboner ogsåer acykliske. Disse inkluderer stoffer av normal og isostroeniya. Den homologe serien av alkener har den generelle formel CnH2n. Disse forbindelsene utmerker seg ved tilstedeværelsen av en dobbeltbinding mellom to karbonatomer. Hvis den forrige serien starter med et hydrokarbon med ett karbonatom (metan), begynner dette med et stoff hvor molekylet inneholder to karbonatomer. Eksempler på alkener:

• eten;
• propyl;
• butene og så videre.

Hydrokarboner, i molekylet hvorav to atomerkarbon er forbundet med en trippelbinding, er enda mer umettet, ellers kalles de acetylen. De er forbundet med en homolog serie av alkyner. Den beskrives ved formelen CnH2n-2 og begynner med acetylen, i formelen hvorav det er to C-atomer. Eksempler på alkyner:

• etyn;
• propyn;
• butyn-1 og så videre.

Umettede, acykliske hydrokarboner, imolekyl hvorav det er to dobbeltbindinger, kalles dienisk. De har den generelle formelen CnH2n-2. Deres homologe serie begynner med et hydrokarbon med tre karbonatomer i molekylet. Dobbeltbindinger kan bli konjugert (separert med en enkeltbinding), kumulert (lokalisert i nærheten av nærliggende atomer) eller isolert (separert av flere enkeltbindinger). Eksempler på diener:

• 1,2-propadien;
• 1,3-butadien;
• isopren og så videre

En spesiell gruppe består av kjemikalieren syklisk struktur i hvis molekyl det er en benzenring. Den homologe serien av de enkleste aromatiske hydrokarbonene begynner med en forbindelse med seks karbonatomer - benzen. Homologer i denne serien dannes ved å erstatte ett eller flere hydrogenatomer festet til benzenringen med radikaler. Således oppnås en rekke stoffer: benzen, toluen, xylen. Hvis det er to eller flere substituenter i molekylet, er tilstedeværelsen av isomerer for disse substansene indikert. Andre homologe serier av aromatiske forbindelser er dannet av naftalen, antracen og andre stoffer.

Hvis det er en funksjonell gruppe i hydrokarbonmolekylet, danner slike kjemiske forbindelser også en homolog serie.

• En rekke alkoholer utmerker seg ved tilstedeværelsen av et molekylhydroksylgruppe (-OH). For enverdige alkoholer er ett hydrogenatom i det acykliske hydrokarbon erstattet av en hydroksylgruppe; deres formel: CnH2n + 1OH. Det er også en serie av flerverdige alkoholer.
• En rekke fenoler er preget av nærværet av en hydroksylgruppe (-OH) i molekylet, men den erstatter hydrogen i benzenringen.
• Karakterisert ved et antall aldehyder per molekyl av den kjemiske forbindelse av karbonylgruppen (> C = O); Den generelle formel for aldehyder er: R-CH = O.
• Et antall ketoner skiller også nærværet av en karbonylgruppe (> C = O), men hvis den er koblet til en radikal i aldehyder, så er det to ketoner av hydrokarbonradikaler. Ketonformelen: R1-CO-R2.
• Et antall karboksylsyrer er forskjellig fra andre kjemikalier, karboksylgrupper, som kombinerer karbonyl- og hydroksylgrupper. Formelen er RCOOH.

For hver serie, det være seg homologiserienaldehyder, karboksylsyre (organiske) syrer, alkoholer eller andre stoffer, vil deres egenskaper i stor grad bestemmes av typen funksjonell gruppe og vil naturligvis variere sammen med økningen i stoffets molekylmasse. En slik klassifisering av en stor klasse kjemiske forbindelser bidrar til å forstå naturen og studere egenskapene sine.