Was ist eine homologe Serie?

Eine homologe Reihe bezieht sich auf organische Moleküle oder Verbindungen mit einer ähnlichen molekularen Formel, wodurch die Verbindungen ähnliche chemische Eigenschaften aufweisen.Wenn die molekulare Größe der Verbindung innerhalb der homologen Reihe zunimmt, weisen die physikalischen Eigenschaften auch eine allmähliche Veränderung auf.Der Hauptunterschied zwischen Verbindungen in solchen Serien ist die Zugabe einer zusätzlichen Kohlenstoff- und Dihydrogengruppe, CH2.

Viele verschiedene Arten von Verbindungen haben homologe Serien.Die häufigsten Serien sind Alkane, Ether und Alkohole;Andere homologe Serien umfassen Alkene oder Olefine und Alkine sowie Carboxsäuren.Alkane sind Verbindungen, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten, die durch einzelne Bindungen verbunden sind.Ethers sind Verbindungen mit einer Ether-funktionellen Gruppe, die aus einem Sauerstoff besteht, der entweder an zwei Alkan oder an zwei Arylverbindungen gebunden ist, die als R-O-R dargestellt sind.R und R beziehen sich auf die verschiedenen Alkan- oder Arylverbindungen.

Alkohole enthalten eine funktionelle Gruppe, die aus einem an einen Wasserstoff (-OH) gebundenen Sauerstoff besteht, und Alkene haben eine funktionelle Gruppe eines Kohlenstoffs, das doppelt an einen anderen Kohlenstoff gebunden ist (C 'C).Alkinne ähneln Alkenen, obwohl die funktionelle Gruppe aus einem Kohlenstoffmolekül mit einer dreifachen Bindung zu einem anderen Kohlenstoffmolekül besteht.Carboxylsäuren sind Säuren, die mindestens eine Carboxylgruppe (-COOH) enthalten.

Die Verbindungen in der Serie variieren je nach einer CH2-Einheit und einer bestimmten molekularen Masse.Die Alkaneserie beginnt mit Methan mit einer molekularen Formel von CH4 und einer Masse von 16,04.Die nächste Verbindung ist Ethan mit einer Formel von C2H6 und einer Masse von 30,07.Darauf folgt Butan, Formel C4H10 und Mass 58,12 und Pentan, Formel C5H12 und Mass 72.15.Wie zu sehen ist, enthält Ethan einen mehr Kohlenstoff und zwei Wasserstoff als Methan und hat eine Masse von 14 mehr als Methan.Gleiches tritt zwischen Ethan und Butan sowie Butan und Pentan auf.

Die physikalischen Eigenschaften dieser Verbindungen ändern sich auch allmählich, wenn die Moleküle größer werden.Mit zunehmender Länge der Kohlenstoffkette nimmt die Fähigkeit der Verbindungen, sich in Wasser zu lösen, typischerweise ab, obwohl dies auch von der chemischen Natur der funktionellen Gruppe abhängt, da einige funktionelle Gruppen in Wasser löslicher sind als andere.Wenn die Kohlenstoffketten innerhalb der homologen Serie länger werden, ändert sich der Siedepunkt der Verbindung.Während es in vielen Fällen zunimmt, beginnt der Siedepunkt, wenn die Kohlenstoffkette die Formzweige beginnt, zu verringern.Dies ist nur eine der Ausnahmen in den physischen Veränderungen.