Co je homologní série?

Homologní řada označuje organické molekuly nebo sloučeniny, které mají podobný molekulární vzorec, který způsobuje, že sloučeniny mají podobné chemické vlastnosti. Jak se molekulární velikost sloučeniny zvětšuje v rámci homologní řady, fyzikální vlastnosti také vykazují postupnou změnu. Hlavní rozdíl mezi sloučeninami v takových sériích je přidání zvláštní uhlíkové a dihydrogenové skupiny, CH2.

Mnoho různých typů sloučenin má homologní řadu. Nejběžnější série zahrnují alkany, ethery a alkoholy; další homologické řady zahrnují alkeny nebo olefiny a alkyny a karboxylové kyseliny. Alkany jsou sloučeniny, které obsahují pouze uhlík a vodík spojené jednoduchými vazbami. Étery jsou sloučeniny, které mají etherovou funkční skupinu, sestávající z kyslíku vázaného buď ke dvěma alkanům nebo ke dvěma arylovým sloučeninám, označeným jako RO-R '. R a R 'znamenají různé alkanové nebo arylové sloučeniny.

Alkoholy obsahují funkční skupinu tvořenou kyslíkem navázaným na vodík (-OH) a alkeny mají funkční skupinu dvojné vazby uhlíku k jinému uhlíku (C = C). Alkyny jsou podobné alkenům, i když funkční skupina sestává z molekuly uhlíku s trojitou vazbou k jiné molekule uhlíku. Karboxylové kyseliny jsou kyseliny, které obsahují alespoň jednu karboxylovou skupinu (-COOH).

Sloučeniny v řadě se budou lišit podle jednotky CH2 a určité molekulové hmotnosti. Alkánová řada začíná metanem, molekulovým vzorcem CH4 a hmotností 16,04. Další sloučeninou je ethan se vzorcem C2H6 a hmotností 30,07. Následuje butan, vzorec C4H10 a hmotnost 58,12, a pentan, vzorec C5H12 a hmotnost 72,15. Jak je vidět, ethan obsahuje ještě jeden uhlík a dva více vodíku než methan a má hmotnost 14 více než methan. Totéž se děje mezi ethanem a butanem a butanem a pentanem.

Fyzikální vlastnosti těchto sloučenin se také postupně mění, jak se molekuly zvětšují. Typicky, jak se délka uhlíkového řetězce zvětšuje, schopnost sloučeniny rozpustit se ve vodě se snižuje, ačkoli to je také závislé na chemické povaze funkční skupiny, protože některé funkční skupiny jsou rozpustnější ve vodě než jiné. Jak se uhlíkové řetězce v homologní řadě prodlužují, mění se teplota varu sloučeniny. I když se v mnoha případech zvyšuje, pokud uhlíkový řetězec začíná větve formy, bod varu začne klesat. Toto je jen jedna z výjimek nalezených ve fyzických změnách.