Qu'est-ce qu'une série homologue?
Une série homologue fait référence à des molécules organiques ou à des composés ayant une formule moléculaire similaire, ce qui confère aux composés des propriétés chimiques similaires. À mesure que la taille moléculaire du composé augmente au sein de la série homologue, les propriétés physiques présentent également un changement graduel. La principale différence entre les composés de cette série réside dans l'ajout d'un groupe supplémentaire de carbone et de dihydrogène, CH2.
De nombreux types de composés ont des séries homologues. Les séries les plus courantes comprennent les alcanes, les éthers et les alcools; d'autres séries homologues comprennent les alcènes ou les oléfines et les alcynes et les acides carboxyliques. Les alcanes sont des composés qui ne contiennent que du carbone et de l'hydrogène liés par des liaisons simples. Les éthers sont des composés qui ont un groupe fonctionnel éther, consistant en un oxygène lié soit à deux composés alcane soit à deux composés aryle, décrits par RO-R '. R et R 'désignent les différents composés alcanes ou aryles.
Les alcools contiennent un groupe fonctionnel constitué d'un oxygène lié à un hydrogène (-OH), et les alcènes ont un groupe fonctionnel constitué d'un atome de carbone lié à un autre atome de carbone (C = C). Les alkynes sont similaires aux alcènes, bien que le groupe fonctionnel consiste en une molécule de carbone avec une triple liaison à une autre molécule de carbone. Les acides carboxyliques sont des acides contenant au moins un groupe carboxyle (-COOH).
Les composés de la série varieront selon l’unité CH2 et une certaine masse moléculaire. La série des alcanes commence par le méthane, avec une formule moléculaire de CH4 et une masse de 16,04. Le composé suivant est l’éthane, de formule C2H6 et de masse 30.07. Viennent ensuite le butane, formule C4H10 et la masse 58,12, et le pentane, formule C5H12 et la masse 72,15. Comme on peut le constater, l’éthane contient un carbone de plus et deux hydrogène de plus que le méthane et sa masse est 14 fois supérieure à celle du méthane. La même chose se produit entre l'éthane et le butane, et le butane et le pentane.
Les propriétés physiques de ces composés changent aussi progressivement à mesure que les molécules grossissent. En règle générale, à mesure que la longueur de la chaîne carbonée augmente, la capacité du composé à se dissoudre dans l'eau diminue, bien que cela dépende également de la nature chimique du groupe fonctionnel, certains groupes fonctionnels étant plus solubles dans l'eau que d'autres. À mesure que les chaînes carbonées de la série homologue s'allongent, le point d'ébullition du composé change. Bien qu’il augmente dans de nombreux cas, si la chaîne de carbone commence les branches de la forme, le point d’ébullition commencera à diminuer. Ceci est juste une des exceptions trouvées dans les changements physiques.