Co to jest seria homologiczna?
Seria homologiczna odnoszą się do cząsteczek organicznych lub związków o podobnym wzorze molekularnym, co powoduje, że związki mają podobne właściwości chemiczne. Wraz ze wzrostem wielkości molekularnej związku w seriach homologicznych właściwości fizyczne wykazują również stopniową zmianę. Główną różnicą między związkami w takich seriach jest dodanie dodatkowej grupy węgla i dihydrogenu, CH2.
Wiele różnych rodzajów związków ma serie homologiczne. Najczęstsze serie to alkan, etery i alkohole; Inne homologiczne serie obejmują alkeny lub olefiny i alkyny oraz kwasy karboksylowe. Alkan są związkami, które zawierają tylko węgiel i wodór połączone pojedynczymi wiązaniami. Etyki są związkami, które mają eterową grupę funkcjonalną, składającą się z tlenu związanego z dwoma alkanami lub z dwoma związkami arylowymi, przedstawionymi jako R-O-R '. R i R 'odnoszą się do różnych związków alkan lub arylowych.
Alkohole zawierają funkcjonalną grupę złożoną z tlenu związanego z H HYdrogen (-OH) i alkeny mają funkcjonalną grupę węgla podwójnie związanego z innym węglem (C = C). Alkiny są podobne do alkenów, chociaż grupa funkcjonalna składa się z cząsteczki węgla z potrójnym wiązaniem z inną cząsteczką węgla. Kwasy karboksylowe to kwasy zawierające co najmniej jedną grupę karboksylową (-cooh).
Związki w serii będą się różnić w zależności od jednostki CH2 i pewnej masy cząsteczkowej. Seria alkanów zaczyna się od metanu o wzorze cząsteczkowym CH4 i masie 16,04. Następnym związkiem jest etan o wzorze C2H6 i masie 30,07. Następnie następuje butan, wzór C4H10 i masa 58.12 oraz pentan, wzór C5H12 i masa 72.15. Jak widać, etan zawiera jeszcze jeden węgiel i dwa więcej wodoru niż metan i ma masę o 14 niż metan. To samo występuje między etanem i butanem oraz butanem i pentanem.
Właściwości fizyczne tych związkówStopniowo zmieniają się, gdy cząsteczki stają się większe. Zazwyczaj, wraz ze wzrostem długości łańcucha węgla, zdolność związku do rozpuszczenia w wodzie maleje, chociaż zależy to również od chemicznego charakteru grupy funkcjonalnej, ponieważ niektóre grupy funkcjonalne są bardziej rozpuszczalne w wodzie niż inne. Gdy łańcuchy węgla w seriach homologicznych stają się dłuższe, temperatura wrzenia związku zmienia się. Podczas gdy w wielu przypadkach wzrasta, jeśli łańcuch węglowy rozpocznie gałęzie formularza, temperatura wrzenia zacznie się zmniejszać. To tylko jeden z wyjątków znalezionych w ramach zmian fizycznych.