W chemii szereg homologiczny to grupa związków, które mają ten sam podstawowy skład chemiczny, ale różnią się liczbą iteracji określonego aspektu ich budowy. Szeregi homologiczne są często przywoływane w chemii organicznej, gdzie związki mogą różnić się długością łańcucha węglowego. Różnice te mogą mieć wpływ na właściwości fizyczne chemikaliów, takie jak temperatura wrzenia.
Jednostka powtarzalna
Cechą definiującą szereg homologiczny jest powtarzająca się jednostka. Na przykład grupa alkanowa zawiera powtarzającą się jednostkę CH2. Oznacza to, że związki są identyczne z wyjątkiem liczby jednostek CH2 w związku. Związki organiczne mają również grupy funkcyjne, które określają podstawowe właściwości związku. Wszystkie związki w szeregu homologicznym mają tę samą grupę funkcyjną, z różną liczbą powtarzających się jednostek.
Reakcja homologacyjna
Reakcja homologacyjna to reakcja, w której zwiększa się liczba powtarzających się grup związku. W rezultacie związek staje się innym członkiem swojej serii homologicznej. Na przykład proces homologacji Ardnt-Eistert służy do zwiększenia liczby powtarzających się jednostek w kwasie karboksylowym. W tym przypadku proces obejmuje szereg różnych reakcji, które rekonfigurują i przestawiają atomy w cząsteczce.
Seria Alkany
Seria alkanów to organiczna seria homologiczna składająca się z powtarzających się jednostek CH2. Każdy alkan ma dwa atomy wodoru oprócz jednostek CH2. Na przykład pierwszym alkanem jest metan, który ma wzór CH4. Drugim alkanem jest etan, który ma dwa atomy węgla. Dlatego ma formułę C2H6; ma dwie grupy CH2 i dwa dodatkowe atomy wodoru.
Temperatura wrzenia
Temperatura wrzenia związków w szeregu homologicznym wzrasta wraz z dodawaniem większej liczby jednostek. Dzieje się tak, ponieważ powierzchnia związku zwiększa się wraz z długością związku. Grupa funkcyjna związku określa jego początkową temperaturę wrzenia. Następnie, w miarę wydłużania się szeregu homologicznego, temperatura wrzenia wzrasta nieco z każdym kolejnym wzrostem powtarzającej się jednostki.