Homoloģijas sērija

Izglītība:

Ķīmijā ir organisko vielu grupas,atšķiras ar līdzīgām īpašībām un apvieno ar vispārīgu formulu, kas apraksta katra nākamā grupas dalībnieka strukturālās atšķirības struktūru no iepriekšējās. Piemēram, homoloģiska virkne alkānu, alkēnu, alkīnu vai citu grupu. Šī nomenklatūra ir ļoti nozīmīga pētniecībai, prognozēšanai vai praktiskajam pielietojumam. Organiskajām vielām, kas tiek apvienotas grupā, regulāri tiek mainītas ķīmiskās un fizikālās īpašības, un tās visas korelē ar izmaiņām molekulmasā.

Ne mazāk svarīgi ir noteikumi, kas apraksta, kāvielu īpašības pārejā no vienas grupas uz otru. Lai saprastu, kas ir homoloģiska sērija, jāņem vērā konkrēti piemēri. Jebkurai savienojumu grupai raksturīga augošā kausēšanas (kristalizācijas), viršanas (kondensācijas) un blīvuma temperatūra, palielinoties molekulmasai un oglekļa atomu skaitam.

Ogļūdeņražu ierobežošanu sauc par piesātinātu vaiparafīns; tie ir acikliski (bez cikla) ​​savienojumi ar normālu vai sazarotu struktūru, un to atomi, kuru molekulas ir saistītas ar atsevišķām saitēm. Vispārējā formula ir forma CnH2n + 2 un apraksta homologu alkānu sēriju. Katra nākamā termiņa molekula, salīdzinot ar iepriekšējo, palielinās par vienu atomu C un diviem atomiem H. Piesātinātie ogļūdeņraži ietver:

  • metāns;
  • etāns;
  • propāns un tā tālāk.

Piesātinātie ogļūdeņraži arī ietverCikloparafīni. Šī ir liela organisko savienojumu grupa, kuras molekulas ir aizvērtas ar gredzeniem. Homologiskajām sērijām ir formula CnH2n, kas sākas ar ķīmisko vielu ar trim oglekļa atomiem. Cikloparafīnu piemēri:

  • ciklopropāns;
  • ciklobutāna;
  • ciklopentāns utt

Nepiesātināti vai nepiesātināti arī ogļūdeņražiir acikliski. Tie ir normālas un izostroenijas vielas. Homogēnām alkēnu sērijām ir vispārējā formula CnH2n. Šie savienojumi atšķiras ar vienu divkāršo saiti starp diviem oglekļa atomiem. Ja iepriekšējā sērija sākas ar ogļūdeņradi ar vienu oglekļa atomu (metānu), tad tas sākas ar vielu, kurā molekula satur divus oglekļa atomus. Alkēnu piemēri:

  • etēns;
  • propēna;
  • buteni un tā tālāk.

Ogļūdeņraži, kuru molekulā ir divi atomiogleklis ir saistīts ar trīskāršu saiti, tās ir pat nepiesātinātākas, pretējā gadījumā tās sauc par acetilēnu. Tiem pievieno homoloģisku alkīniju sēriju. To apraksta ar formulu CnH2n-2 un sākas ar acetilēnu formā, kurā ir divi C atomi. Piemērā alkīni:

  • etīns;
  • propīns;
  • butin-1 un tā tālāk.

Nepiesātināti acikliskie ogļūdeņraži, inmolekula, kuras divas saites ir divas, sauc par dienikiem. Viņiem ir vispārējā formula CnH2n-2. Viņu homoloģiskā sērija sākas ar ogļūdeņradi ar trim oglekļa atomiem molekulā. Dubultās saites var būt konjugētas (atdalītas ar vienu saiti), kumulētas (atrodas blakus kaimiņu atomiem) vai izolētas (atdalītas ar vairākām atsevišķām saitēm). Diāna piemēri:

  • 1,2-propadiens;
  • 1,3-butadiēna;
  • izoprēns un tā tālāk

Īpaša grupa sastāv no ķīmiskām vielāmcikliska struktūra, kuras molekulā ir benzola gredzens. Vienkāršāko aromātisko ogļūdeņražu homoloģiskā sērija sākas ar savienojumu ar sešiem oglekļa atomiem - benzolu. Šīs sērijas homologi veidojas, aizstājot vienu vai vairākus ūdeņraža atomus, kas pievienoti benzola gredzenam ar radikāļiem. Tādējādi tiek iegūtas vairākas vielas: benzols, toluols, ksilols. Ja molekulā ir divi vai vairāk aizvietotāji, tad ir norādīta šo vielu izomēru klātbūtne. Citas homologas aromātisko savienojumu sērijas veidojas no naftalīna, antracēna un citām vielām.

Ja ogļūdeņraža molekulā ir funkcionāla grupa, tad šādi ķīmiskie savienojumi veido arī homologu sēriju.

  • Vairākus spirtus izceļ ar molekulas klātbūtnihidroksilgrupa (-OH). Vienvērtīgajiem spirtiem viens ūdeņraža atoms alifātiskajā ogļūdeņražā tiek aizstāts ar hidroksilgrupu; to formula: CnH2n + 1OH. Ir arī vairāku daudzvērtīgu spirtu sērija.
  • Vairāki fenoli tiek raksturoti ar hidroksilgrupas (-OH) klātbūtni molekulā, bet tā aizstāj ūdeņradi benzola gredzenā.
  • Vairāki aldehīdi atšķiras ar karbonilgrupas ķīmiskā savienojuma klātbūtni molekulā (> C = O); Aldehīdu vispārējā formula ir: R-CH = O.
  • Vairāki ketoni arī izšķir karbonilgrupas klātbūtni (> C = O), bet, ja tā ir savienota ar vienu aldehīdu radikāļu, tad ir divi ogļūdeņražu radikāļu ketoni. Ketona formula: R1-CO-R2.
  • Vairāki karbonskābēm atšķiras no citām ķīmiskām vielām karboksilgrupu, apvieno karbonilgrupa un hidroksilgrupas. Formula - RCOOH.

Katrai sērijai, vai tā ir homoloģijas sērijaaldehīdi, ogļskābes (organisks) skābes, spirti vai citas vielas, to īpašības būs lielā mērā atkarīga no funkcionālās grupas tipa un dabiski atšķiras skaitu ar palielinātu Molekulārais svars vielas. Šī klasifikācija ir plaša klases ķīmisko savienojumu palīdz izprast dabu un pētīt to īpašības.

Komentāri (0)
Pievienot komentāru