Серија хомолога

У хемији постоје групе органских супстанци,који се разликују у сличним својствима и обједињује општом формулом која описује образац структурне разлике сваког следећег члана групе од претходне. На пример, хомологна серија алкана, алкена, алкина или других група. Ова номенклатура је од великог значаја за истраживање, прогнозирање или практичну примену. За органске супстанце комбиноване у групи, постоје редовне промене у хемијским и физичким својствима, а сви су у корелацији са промјеном молекулске тежине.

Ништа мање важни су правила која описују какосвојства супстанци у прелазу из једне групе у другу. Да би разумели шта је хомологна серија, треба узети у обзир конкретне примере. За било коју групу једињења карактеристичне су све веће температуре таљења (кристализације), кључања (кондензације) и густине с повећањем молекулске тежине и броја атома угљеника у молекулу.

Ограничење угљоводоника назива се засићеним илипарафин; они су ациклични (без циклуса) једињења нормалне или разгранате структуре, при чему су атоми у молекулима повезани појединачним везама. Општа формула има облик ЦнХ2н + 2 и описује хомологну серију алкана. Молекул сваког следећег појма повећава се у односу на претходни један атом Ц и два атома Х. Засићени угљоводоници укључују:

• метан;
• етан;
• пропан и тако даље.

Насичени угљоводоници такође укључујуцицлопараффинс. То је велика група органских једињења чији молекули затворене прстенови. Хомологни Ред њих има формулу ЦнХ2н, почиње са хемикалијама до три атома угљеника. Примери цицлопараффинс:

• циклопропан;
• циклобутан;
• циклопентан и тако даље

Такође, незасићени или незасићени угљоводоницису ациклични. Ово укључује материје нормалног и изостроенииа. Хомологна серија алкена има општу формулу ЦнХ2н. Ова једињења се одликују присуством једне двоструке везе између два атома угљеника. Ако претходна серија почиње са угљоводоником са једним атомом угљеника (метаном), онда почиње са супстанцом у којој молекула садржи два атома угљеника. Примери алкена:

• етхен;
• пропен;
• бутена и тако даље.

Угљоводоници, у молекулу од којих два атомаугљеник је везан троструком везом, још је незасићен, иначе се зову ацетилен. Прикључује их хомологна серија алкина. Описана је формулом ЦнХ2н-2 и почиње са ацетиленом, у формули која има два Ц атома. Примери алкина:

• етин;
• пропин;
• бутин-1 и тако даље.

Незасићени ациклични угљоводоници,молекула од којих постоје две двоструке везе, зову се диенични. Они имају општу формулу ЦнХ2н-2. Њихова хомологна серија почиње са угљоводоником са три атома угљеника у молекулу. Двоструке везе могу бити коњугиране (одвојене једним везом), кумулиране (лоциране близу суседних атома) или изоловане (одвојене од неколико појединачних веза). Примери диена:

• 1,2-пропадиен;
• 1,3-бутадиен;
• изопрен и тако даље

Посебну групу чине хемикалијециклична структура у чијем молекулу постоји бензенски прстен. Хомологна серија најпростијих ароматичних угљоводоника почиње са једињењем са шест атома угљеника - бензеном. Хомологи ове серије формирају се заменом једног или више атома водоника причвршћених за бензенски прстен са радикалима. Тако се добија број супстанци: бензен, толуен, ксилен. Ако у молекулу постоје два или више супституената, онда је назначено присуство изомера за ове супстанце. Друге хомологне серије ароматичних једињења формирају се из нафталена, антрацена и других супстанци.

Ако у молекулу угљоводоника постоји функционална група, таква хемијска једињења такође формирају хомологну серију.

• Бројност алкохола се одликује присуством молекулахидроксил група (-ОХ). За монохидричне алкохоле, један атом водоника у ацикличном угљоводонику замењен је хидроксил групом; њихова формула: ЦнХ2н + 1ОХ. Постоје и серије полихидричних алкохола.
• Бројни феноли карактеришу присуство хидроксилне групе (-ОХ) у молекулу, али он замењује водоник у бензенском прстену.
• Неколико алдехида се одликује присуством у молекулу хемијског једињења карбонил групе (> Ц = О); Општа формула за алдехиде је: Р-ЦХ = О.
• Бројни кетони такође разликују присуство карбонил групе (> Ц = О), али ако је повезан са једним радикалом у алдехидима, онда постоје два кетона угљоводоничних радикала. Формула кетона: Р1-ЦО-Р2.
• Неколико карбоксилних киселина се разликују од других хемикалија карбоксилне групе, која комбинује карбонилне и хидроксилне групе. Формула је РЦООХ.

За сваку серију, било да је то серија хомологијеалдехида, карбоксилних (органских) киселина, алкохола или других супстанци, њихова својства ће у великој мери бити одређена типом функционалне групе и природно ће се разликовати заједно са повећањем молекулске масе супстанце. Оваква класификација огромне класе хемијских једињења помаже разумевању природе и проучавању њихових особина.