Hvad er en homolog serie?

I kemi er en homolog serie en gruppe af forbindelser, der har den samme basiske kemiske sammensætning, men adskiller sig i antallet af iterationer af et bestemt aspekt af deres struktur. Homologe serier henvises ofte til i organisk kemi, hvor forbindelser kan variere med længden af ​​deres carbonkæde. Disse forskelle kan påvirke kemikaliernes fysiske egenskaber, såsom kogepunkt.

Den definerende egenskab ved en homolog serie er en gentagende enhed. For eksempel indeholder alkan gruppen den CH2 gentagne enhed. Dette betyder, at forbindelserne er identiske med undtagelse af antallet af CH2-enheder i forbindelsen. Organiske forbindelser har også funktionelle grupper, som definerer forbindelsens basiske egenskaber. Alle forbindelserne i en homolog serie har den samme funktionelle gruppe med forskellige antal gentagne enheder.

En homologeringsreaktion er en reaktion, hvor antallet af gentagne grupper af en forbindelse øges. Som et resultat bliver forbindelsen et andet medlem af sin homologe serie. For eksempel anvendes Ardnt-Eistert-homologeringsprocessen til at øge antallet af gentagne enheder i en carboxylsyre. I dette tilfælde involverer processen en række forskellige reaktioner, der omkonfigurerer og omarrangerer atomerne i molekylet.

Alkanserien er en organisk homolog serie bestående af gentagne CH2-enheder. Hver alkan har to hydrogenatomer ud over dets CH2-enheder. For eksempel er den første alkan methan, som har en formel på CH4. Den anden alkan er ethan, som har to carbonatomer. Derfor har den en formel på C2H6; den har to CH2-grupper og to yderligere hydrogenatomer.

Forbindelsernes kogepunkt i en homolog serie stiger, efterhånden som flere enheder tilsættes. Dette sker, fordi forbindelsens overfladeareal øges, når forbindelsens længde gør det. Den funktionelle gruppe af en forbindelse definerer dens indledende kogepunkt. Efterhånden som den homologe serie forlænges, bliver kogepunktet lidt højere med hver efterfølgende stigning i gentagen enhed.