Čo je to homológna séria?

V chémii je homológna skupina skupina zlúčenín, ktoré majú rovnaké základné chemické zloženie, ale líšia sa počtom iterácií určitého aspektu svojej štruktúry. Na homologické série sa často odkazuje v organickej chémii, kde sa zlúčeniny môžu líšiť dĺžkou svojho uhlíkového reťazca. Tieto rozdiely môžu mať vplyv na fyzikálne vlastnosti chemikálií, napríklad na teplotu varu.

Definujúcou charakteristikou homológnej série je opakujúca sa jednotka. Napríklad alkánová skupina obsahuje opakujúcu sa jednotku CH2. To znamená, že zlúčeniny sú zhodné s výnimkou počtu jednotiek CH2 v zlúčenine. Organické zlúčeniny majú tiež funkčné skupiny, ktoré definujú základné vlastnosti zlúčeniny. Všetky zlúčeniny v homológnej sérii majú rovnakú funkčnú skupinu s rôznym počtom opakujúcich sa jednotiek.

Homologačná reakcia je reakcia, pri ktorej je zvýšený počet opakujúcich sa skupín zlúčeniny. Výsledkom je, že zlúčenina sa stáva iným členom svojej homológnej série. Napríklad sa na zvýšenie počtu opakujúcich sa jednotiek v karboxylovej kyseline používa proces homologizácie Ardnt-Eistert. V tomto prípade proces zahrnuje množstvo rôznych reakcií, ktoré rekonfigurujú a usporiadajú atómy v molekule.

Alkánová séria je organická homológna séria pozostávajúca z opakujúcich sa jednotiek CH2. Každý alkán má okrem svojich jednotiek CH2 aj dva atómy vodíka. Napríklad prvý alkán je metán, ktorý má vzorec CH4. Druhým alkánom je etán, ktorý má dva atómy uhlíka. Preto má vzorec C2H6; má dve skupiny CH2 a dva ďalšie atómy vodíka.

Teplota varu zlúčenín v homológnej sérii sa zvyšuje, keď sa pridá viac jednotiek. K tomu dochádza, pretože povrch zlúčeniny sa zväčšuje, keď sa dĺžka zlúčeniny zväčšuje. Funkčná skupina zlúčeniny definuje jej počiatočný bod varu. Potom, keď sa homologická séria predlžuje, bod varu sa mierne zvyšuje s každým ďalším nárastom opakujúcej sa jednotky.