Vad är en homolog serie?
En homolog serie avser organiska molekyler eller föreningar som har en liknande molekylformel, vilket gör att föreningarna har liknande kemiska egenskaper. När föreningens molekylstorlek ökar inom den homologa serien, uppvisar de fysiska egenskaperna också en gradvis förändring. Den huvudsakliga skillnaden mellan föreningar i sådana serier är tillsatsen av en extra kol- och dihydrogengrupp, CH2.
Många olika typer av föreningar har homologa serier. De vanligaste serierna inkluderar alkaner, etrar och alkoholer; andra homologa serier inkluderar alkener eller olefiner och alkyner och karboxylsyror. Alkaner är föreningar som endast innehåller kol och väte kopplade med enkelbindningar. Eter är föreningar som har en eterfunktionell grupp, bestående av ett syre bundet till antingen två alkaner eller till två arylföreningar, avbildade som RO-R '. R och R 'avser de olika alkan- eller arylföreningarna.
Alkoholer innehåller en funktionell grupp som består av ett syre bundet till ett väte (-OH), och alkener har en funktionell grupp av en kol som är dubbelbunden till ett annat kol (C = C). Alkyner liknar alkener, även om den funktionella gruppen består av en kolmolekyl med en trippelbindning till en annan kolmolekyl. Karboxylsyror är syror som innehåller minst en karboxylgrupp (-COOH).
Föreningarna i serien kommer att variera med en CH2-enhet och viss molekylmassa. Alkanserien börjar med metan, med en molekylformel av CH4 och massan 16.04. Nästa förening är etan med en formel av C2H6 och massan 30,07. Detta följs av butan, formel C4H10 och massa 58,12, och pentan, formel C5H12 och massa 72,15. Som framgår innehåller etan ytterligare ett kol och två mer väte än metan och har en massa av 14 mer än metan. Detsamma sker mellan etan och butan och butan och pentan.
De fysiska egenskaperna hos dessa föreningar förändras också gradvis när molekylerna blir större. När kolkedjans längd ökar minskar typiskt föreningens förmåga att lösa upp i vatten, även om detta också beror på den kemiska naturen hos den funktionella gruppen, eftersom vissa funktionella grupper är mer lösliga i vatten än andra. När kolkedjorna i den homologa serien blir längre förändras föreningens kokpunkt. Medan den i många fall ökar, om kolkedjan börjar formen grenar, kommer kokpunkten att börja minska. Detta är bara ett av de undantag som finns i de fysiska förändringarna.