Séria homológie

V chémii sú skupiny organických látok,sa líšia v podobných vlastnostiach a zjednocujú všeobecný vzorec, ktorý opisuje štruktúru štrukturálneho rozdielu každého nasledujúceho člena skupiny z predchádzajúceho. Napríklad homológna séria alkánov, alkénov, alkínov alebo iných skupín. Táto nomenklatúra má veľký význam pre výskum, prognózu alebo praktickú aplikáciu. Pre organické látky kombinované v skupine dochádza k pravidelným zmenám v chemických a fyzikálnych vlastnostiach a všetky korelujú so zmenou molekulovej hmotnosti.

Nemenej dôležité sú pravidlá, ktoré opisujú, akovlastnosti látok v prechode z jednej skupiny na druhú. Aby sme pochopili, čo je homologická séria, mali by sme zvážiť konkrétne príklady. Pre každú skupinu zlúčenín sú charakteristické zvyšujúce sa teploty tavenia (kryštalizácie), varu (kondenzácie) a hustoty so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou a počtom atómov uhlíka v molekule.

Obmedzujúce uhľovodíky sa nazývajú nasýtené aleboparafín; sú acyklické (bez cyklov) zlúčeniny s normálnou alebo rozvetvenou štruktúrou, pričom atómy v molekulách sú spojené jednoduchými väzbami. Všeobecný vzorec má formu CnH2n + 2 a opisuje homológnu sériu alkánov. Molekula každého nasledujúceho termínu sa v porovnaní s predchádzajúcim zvyšuje o jeden atóm C a dva atómy H. Nasýtené uhľovodíky zahŕňajú:

• metán;
• etán;
• propán a tak ďalej.

Nasýtené uhľovodíky tiež zahŕňajúcykloparafínov. Ide o veľkú skupinu organických zlúčenín, ktorých molekuly sú uzavreté krúžkami. Homológna séria má vzorec CnH2n, začína chemickou látkou s troma atómami uhlíka. Príklady cykloparafínov:

• cyklopropán;
• cyklobutan;
• cyklopentán a tak ďalej

Nenasýtené alebo nenasýtené uhľovodíky tiežsú acyklické. Patria medzi ne normálne látky a isostroeniya. Homológna séria alkénov má všeobecný vzorec CnH2n. Tieto zlúčeniny sa vyznačujú prítomnosťou jednej dvojitej väzby medzi dvomi atómami uhlíka. Ak predchádzajúca séria začína s uhľovodíkom s jedným atómom uhlíka (metán), potom začína s látkou, v ktorej molekula obsahuje dva atómy uhlíka. Príklady alkénov:

• etylénu;
• propyl;
• buten a tak ďalej.

Uhľovodíky, v molekule z ktorých dva atómyuhlík sú viazané trojitou väzbou, sú ešte nenasýtené, inak sa nazývajú acetylén. Spájajú ich homológna séria alkánov. Je opísaný vzorcom CnH2n-2 a začína acetylénom, vo vzorci ktorého sú dva atómy C. Príklady alkynov:

• etylén;
• prepínať;
• butyn-1 a tak ďalej.

Nenasýtené acyklické uhľovodíky vmolekula, z ktorej existujú dve dvojité väzby, sa nazývajú diénové. Majú všeobecný vzorec CnH2n-2. Ich homológna séria začína s uhľovodíkom s troma atómami uhlíka v molekule. Dvojité väzby môžu byť konjugované (oddelené jednoduchou väzbou), kumulované (umiestnené v susedných atómoch) alebo izolované (oddelené niekoľkými jednoduchými väzbami). Príklady diénov:

• 1,2-propadiénu;
• 1,3-butadién;
• izoprén a tak ďalej

Osobitnú skupinu tvoria chemikáliecyklickú štruktúru, v ktorej molekule je benzénový kruh. Homológna séria najjednoduchších aromatických uhľovodíkov začína so zlúčeninou so šiestimi atómami uhlíka - benzénom. Homológy tejto série sú tvorené nahradením jedného alebo viacerých atómov vodíka pripojených k benzénovému kruhu radikálmi. Získa sa tak množstvo látok: benzén, toluén, xylén. Ak sú v molekule dva alebo viac substituentov, potom je indikovaná prítomnosť izomérov týchto látok. Iné homológne série aromatických zlúčenín sa tvoria z naftalénu, antracénu a ďalších látok.

Ak existuje v molekule uhľovodíka funkčná skupina, potom také chemické zlúčeniny tvoria aj homológne série.

• Množstvo alkoholov sa vyznačuje prítomnosťou molekulyhydroxylová skupina (-OH). Pre jednosýtne alkoholy je jeden atóm vodíka v acyklickom uhľovodíku nahradený hydroxylovou skupinou; ich vzorec: CnH2n + 1OH. Existujú tiež série viacmocných alkoholov.
• Množstvo fenolov sa vyznačuje prítomnosťou hydroxylovej skupiny (-OH) v molekule, ale nahradzuje vodík v benzénovom kruhu.
• Množstvo aldehydov sa vyznačuje prítomnosťou chemickej zlúčeniny karbonylovej skupiny (> C = 0) v molekule; Všeobecný vzorec pre aldehydy je: R-CH = 0.
• Množstvo ketónov tiež rozlišuje prítomnosť karbonylovej skupiny (> C = 0), ale ak je pripojené k jednému zvyšku v aldehydách, potom existujú dva ketóny uhľovodíkových radikálov. Ketónový vzorec: R1-CO-R2.
• Množstvo karboxylových kyselín sa líši od ostatných chemických karboxylových skupín, ktoré kombinujú karbonylové a hydroxylové skupiny. Vzorec je RCOOH.

Pre každú sériu, či už je to séria homológovaldehydy, uhličitej (organické) kyseliny, alkoholy alebo iné látky, ich vlastnosti závisí do značnej miery od typu funkčnej skupiny, a prirodzene sa líšia v rade sa zvyšujúce látky molekulovej hmotnosti. Takáto klasifikácia veľkej skupiny chemických zlúčenín pomáha pochopiť prírodu a študovať ich vlastnosti.