In der Chemie gibt es Gruppen organischer Substanzen,Sie unterscheiden sich in ähnlichen Eigenschaften und werden durch eine allgemeine Formel vereint, die das Muster der strukturellen Unterschiede jedes nachfolgenden Gruppenmitglieds vom vorherigen Element beschreibt. Zum Beispiel eine homologe Reihe von Alkanen, Alkenen, Alkinen oder anderen Gruppen. Diese Nomenklatur ist von großer Bedeutung für die Forschung, Prognose oder praktische Anwendung. Bei organischen Substanzen, die in einer Gruppe zusammengefasst sind, werden regelmäßige Änderungen der chemischen und physikalischen Eigenschaften beobachtet, und alle korrelieren mit Änderungen des Molekulargewichts.
Ebenso wichtig sind die Regeln, in denen beschrieben wird, wie Änderungen vorgenommen werden müssen.Eigenschaften von Substanzen im Übergang von einer Gruppe zur anderen. Um zu verstehen, was eine homologe Serie ist, sollte man konkrete Beispiele betrachten. Für jede Gruppe von Verbindungen sind steigende Schmelztemperaturen (Kristallisation), Kochen (Kondensation) und Dichte mit zunehmendem Molekulargewicht und die Anzahl der Kohlenstoffatome in einem Molekül charakteristisch.
Gesättigte Kohlenwasserstoffe werden gesättigt oder genanntParaffin; es handelt sich um azyklische (keine Zyklen) Verbindungen normaler oder verzweigter Struktur, deren Atome in den Molekülen durch Einfachbindungen verbunden sind. Die allgemeine Formel ist CnH2n + 2 und beschreibt eine homologe Reihe von Alkanen. Das Molekül jedes nächsten Glieds nimmt im Vergleich zum vorherigen um ein Atom C und zwei H-Atome zu. Zu den gesättigten Kohlenwasserstoffen gehören:
- Methan;
- Ethan;
- Propan und so weiter.
Gesättigte Kohlenwasserstoffe umfassen auchCycloparaffine. Dies ist eine große Gruppe organischer Verbindungen, deren Moleküle durch Ringe geschlossen sind. Ihre homologen Reihen haben die Formel CnH2n, beginnend mit einer chemischen Substanz mit drei Kohlenstoffatomen. Beispiele für Cycloparaffine:
- Cyclopropan;
- Cyclobutan;
- Cyclopentan und so weiter
Auch ungesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffesind azyklisch. Dazu gehören normale und isostatische Substanzen. Die homologe Reihe von Alkenen hat die allgemeine Formel CnH2n. Diese Verbindungen sind durch das Vorhandensein einer Doppelbindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen gekennzeichnet. Wenn die vorige Reihe mit einem Kohlenwasserstoff mit einem Kohlenstoffatom (Methan) begann, beginnt diese mit einer Substanz, in deren Molekül sich zwei Kohlenstoffatome befinden. Beispiele für Alkene:
- eten;
- Propen;
- Buten und so weiter.
Углеводороды, в молекуле которых два атома Kohlenstoff ist durch eine Dreifachbindung verbunden, noch ungesättigter, ansonsten nennt man sie Acetylen. Sie werden durch eine homologe Reihe von Alkinen vereint. Sie wird durch die Formel CnH2n-2 beschrieben und beginnt mit Acetylen, in dessen Formel sich zwei Atome C befinden. Beispiele für Alkine:
- Ethin;
- Propyne;
- butin-1 und so weiter.
Ungesättigte acyclische Kohlenwasserstoffe, inein Molekül mit zwei Doppelbindungen wird als Dien bezeichnet. Sie haben die allgemeine Formel CnH2n-2. Ihre homologen Reihen beginnen mit einem Kohlenwasserstoff mit drei Kohlenstoffatomen im Molekül. Doppelbindungen können konjugiert (durch eine Einfachbindung getrennt), kumuliert (an benachbarten Atomen lokalisiert) oder isoliert (durch mehrere Einfachbindungen getrennt) sein. Beispiele für Diene:
- 1,2-Propadien;
- 1,3-Butadien;
- Isopren und so weiter
Chemikalien bilden eine besondere Gruppe.cyclische Struktur, in deren Molekül sich ein Benzolring befindet. Die homologen Reihen der einfachsten aromatischen Kohlenwasserstoffe beginnen mit einer Verbindung mit sechs Kohlenstoffatomen - Benzol. Homologe dieser Reihe werden gebildet, wenn ein oder mehrere an den Benzolring gebundene Wasserstoffatome durch Reste ersetzt werden. So erhält man eine Reihe von Substanzen: Benzol, Toluol, Xylol. Wenn zwei oder mehr Substituenten im Molekül vorhanden sind, spricht man über die Anwesenheit von Isomeren für diese Substanzen. Andere homologe Reihen von aromatischen Verbindungen werden aus Naphthalin, Anthracen und anderen Substanzen gebildet.
Wenn sich im Kohlenwasserstoffmolekül eine funktionelle Gruppe befindet, bilden diese chemischen Verbindungen auch eine homologe Reihe.
- Eine Anzahl von Alkoholen, die durch die Anwesenheit im Molekül gekennzeichnet sindHydroxylgruppe (-OH). Bei einwertigen Alkoholen wird ein Wasserstoffatom im acyclischen Kohlenwasserstoff durch eine Hydroxylgruppe ersetzt. Ihre Formel: CnH2n + 1OH. Es gibt auch Reihen von mehrwertigen Alkoholen.
- Eine Reihe von Phenolen ist durch die Anwesenheit einer Hydroxylgruppe (-OH) im Molekül gekennzeichnet, ersetzt jedoch Wasserstoff im Benzolring.
- Eine Anzahl von Aldehyden ist durch die Anwesenheit einer chemischen Verbindung der Carbonylgruppe (> C = O) im Molekül gekennzeichnet. allgemeine Aldehydformel: R - CH = O.
- Eine Reihe von Ketonen zeichnet sich auch durch die Anwesenheit einer Carbonylgruppe (> C = O) aus. Wenn sie jedoch mit einem Rest in Aldehyden kombiniert wird, haben Kohlenwasserstoffreste zwei Ketone. Formel der Ketone: R1 - CO - R2.
- Eine Reihe von Carbonsäuren unterscheidet sich von anderen Chemikalien durch eine Carboxylgruppe, die Carbonyl- und Hydroxylgruppen kombiniert. Die Formel lautet RCOOH.
Sei es für jede Reihe eine homologe ReiheBei Aldehyden, Carbonsäuren (organischen Säuren), Alkoholen oder anderen Substanzen werden ihre Eigenschaften weitgehend durch die Art der funktionellen Gruppe bestimmt und ändern sich in der Reihe mit zunehmendem Molekulargewicht der Substanz. Eine solche Klassifizierung einer umfassenden Klasse von chemischen Verbindungen hilft, die Natur zu verstehen und ihre Eigenschaften zu untersuchen.
