סדרה הומולוגית

בכימיה יש קבוצה של חומרים אורגניים השונים תכונות ומאוחדות דומות על ידי נוסחה משותפת המתארת ​​את הדפוס של הבדלים מבניים של כל אחד מהחברים הבאים של הקבוצה מהקודמת.לדוגמא, סדרה הומולוגית של אלקאנים, אלקנים, אלקינים, או קבוצות אחרות.מינוח זה הוא בעל חשיבות רבה למחקר, חיזוי ויישום מעשי.לחומרים אורגניים בשילוב בקבוצה, יש שינויים של תכונות כימיות ופיסיות בקנה אחד, והם מתואמים עם השינוי במשקל מולקולרי.

לא פחות חשוב הם כללים המתארים כיצד תכונות חומרים במעבר מקבוצה אחת לאחרת.כדי להבין מה היא סדרה הומולוגית, צריך לשקול דוגמאות קונקרטיות.לכל קבוצה של תרכובות מגדילות את הטמפרטורה האופיינית להמסה (התגבשות), נקודת רתיחה (עיבוי) וצפיפות גובר משקל מולקולרי ומספר אטומי הפחמן במולקולה.פחמימנים

רוויים נקראים רוויים או פרפין;הם מייצגים אציקליים (אין מחזורים) תרכובות של מבנה נורמלי או מסועף, האטומים במולקולות אשר מצטרפים קשרים יחידים.הנוסחה הכוללת היא CnH2n 2 + ומתארת ​​סדרה הומולוגית של אלקאנים.מולקולות של כל עליות שלאחר מכן חבר לעומת אטום C אחד הקודם ושני אטומים של פחמימנים רוויים ה K כוללות: תאן

  • ;אתאן
  • ;פרופאן
  • וכן הלאה.

לפחמימנים רוויים כולל גם cycloparaffins.מדובר בקבוצה גדולה של תרכובות אורגניות מולקולות שהן טבעות סגורות.סדרה הומולוגית שלהם יש את נוסחת CnH2n, מתחילה עם חומר כימי לשלושה אטומי פחמן.דוגמאות לcycloparaffins: cyclopropane

  • ;ציקלובוטאן
  • ;cyclopentane
  • וכן הלאה

רווי או בלתי רוויים פחמימנים גם אציקליים.אלה הם המבנה הנורמלי וisomeric של עניין.סדרה הומולוגית של אלקנים שיש נוסחה הכללית CnH2n.תרכובות אלו מתאפיינות בנוכחות של אג"ח אחד כפול בין שני אטומי פחמן.אם השורה הקודמת מתחילה עם פחמימנים עם אטום פחמן (מתאן), שמתחיל עם חומר המכיל במולקולת שני האטומים פחמן.דוגמאות לאלקנים: ethene

  • ;propyl
  • ;Butene
  • וכן הלאה.מולקולת פחמימנים

ששתי אטומים פחמן מחובר בקשר משולש הן בלתי רוויים יותר, התייחסה אחרת לאצטילן כ.הם מאוחדים על ידי סדרה הומולוגית של אלקינים.זה מתואר על ידי הנוסחה CnH2n-2 ומתחיל עם אצטילן, בנוסחא שבה יש שני אטומי ג דוגמאות של אלקינים: ethyne

  • ;פרופין
  • ;butyn-1
  • וכן הלאה.פחמימנים בלתי רווי אציקליים

שביש המולקולה שני קשרים כפולים הם אמרו diene.יש להם את הנוסחה הכללית CnH2n-2.הסדרה ההומולוגית שלהם מתחילה עם פחמימנים עם שלושה אטומי פחמן במולקולה.הקשרים כפולים עשויים להיות מצומדת (מופרד על ידי אג"ח אחת) הצטבר (הממוקם על אטומים סמוכים) או מבודדים (קשרים יחידים מרובים נפרדים).דוגמאות לdiene:

  • 1,2-propadiene;
  • 1,3-ניטריל;יש
  • isoprene וכו '

קבוצה כימית מסוימת כדי ליצור מבנה מחזורי במולקולת טבעת בנזן.סדרה הומולוגית של תרכובות ארומטיות פשוט מתחילה עם שש אטומי פחמן - בנזן.Homologues של סדרה זו נוצרים על ידי החלפת אטומי מימן אחד או יותר מחוברים לטבעת הבנזן ברדיקלים.לפיכך, מספר החומרים: בנזן, טולואן, קסילן.אם יש המולקולה שתיים או יותר מתמירים המצביעים על הנוכחות של איזומרים של חומרים אלה.סדרה הומולוגית אחר של תרכובות ארומטיות נגזרת מנפטלין, anthracene, וחומרים אחרים.

אם מולקולת פחמימנים יש קבוצה פונקציונלית, כימיקלים כגון גם יוצרים סדרה הומולוגית.מספר

  • של האלכוהול המאופיין על ידי הנוכחות במולקולה של קבוצת הידרוקסיל (אה).לmonoalcohols אטום מימן אחד בפחמימנים אציקליים הוחלפו על ידי קבוצת הידרוקסיל;הנוסחה שלהם: CnH2n + 1OH.יש שורות של אלכוהול polyhydric.כמה פנולים
  • מאופיינים על ידי הנוכחות במולקולה וקבוצת הידרוקסיל (אה), אבל זה מחליף מימן על טבעת הבנזן.מספר
  • של אלדהידים למולקולה מאופיינת על ידי הנוכחות של התרכובת הכימית של קבוצת קרבוניל (& gt; C = O);אלדהידים של הנוסחה הכללית: R-CH = O.קטונים מספר
  • גם מאופיינים בנוכחות של קבוצת קרבוניל (& gt; C = O), אבל אם הוא מחובר עם אלדהידים קיצוניים, אז שני קטונים פחמימנים רדיקליים.נוסחת קטונים: R1-CO-R2.מספר
  • של חומצות קרבוקסיליות שונה מקבוצת carboxyl כימיקלים אחרים המשלבת קבוצות קרבוניל והידרוקסיל.פורמולה - RCOOH.
לכל סדרה, בין אם מדוברת בסדרה הומולוגית של אלדהידים, קרבוקסיליות (אורגני) חומצות, כהלים או חומרים אחרים, את המאפיינים שלהם יהיו תלויים במידה רבה הסוג של קבוצות פונקציונליות ובאופן טבעי לשנות יחד עם הגדלת חומרי משקל מולקולריים.סיווג זה הוא ברמה רחבה של תרכובות כימיות עוזרת להבין את הטבע וללמוד את המאפיינים שלהם.