En chimie, il existe des groupes de substances organiques,se différenciant par des propriétés similaires et réunies par une formule générale qui décrit le modèle de différence structurelle de chaque membre ultérieur du groupe du précédent. Par exemple, une série homologue d'alcanes, d'alcènes, d'alcynes ou d'autres groupes. Cette nomenclature revêt une grande importance pour la recherche, les prévisions ou les applications pratiques. Pour les substances organiques combinées dans un groupe, des modifications régulières des propriétés chimiques et physiques sont observées et toutes corrélées aux modifications du poids moléculaire.
Les règles décrivant comment changer sont tout aussi importantes.propriétés des substances lors du passage d’un groupe à l’autre. Afin de comprendre ce qu'est une série homologue, il faut considérer des exemples concrets. Pour tout groupe de composés, les températures de fusion (cristallisation), d'ébullition (condensation) et la densité avec l'augmentation du poids moléculaire et le nombre d'atomes de carbone dans une molécule sont caractéristiques.
Les hydrocarbures saturés sont appelés saturés oula paraffine; ce sont des composés acycliques (sans cycle) de structure normale ou ramifiée, dont les atomes dans les molécules sont reliés par des liaisons simples. La formule générale est CnH2n + 2 et décrit une série homologue d'alcanes. La molécule de chaque membre suivant augmente d'un atome de C et de deux atomes de H par rapport au précédent. Les hydrocarbures saturés comprennent:
- méthane;
- l'éthane;
- propane et ainsi de suite.
Les hydrocarbures saturés comprennent égalementles cycloparaffines. C'est un grand groupe de composés organiques dont les molécules sont fermées par des cycles. Leur série homologue a la formule CnH2n, en partant d’une substance chimique à trois atomes de carbone. Exemples de cycloparaffines:
- cyclopropane;
- cyclobutane;
- cyclopentane et ainsi de suite
Hydrocarbures insaturés ou insaturés égalementsont acycliques. Ceux-ci incluent les substances normales et l'isostructure. La série homologue d’alcènes répond à la formule générale CnH2n. Ces composés se distinguent par la présence d'une double liaison entre deux atomes de carbone. Si la ligne précédente a commencé par un hydrocarbure avec un atome de carbone (méthane), elle commence par une substance dans la molécule contenant deux atomes de carbone. Exemples d'alcènes:
- l'éthène;
- le propène;
- butène et ainsi de suite.
Hydrocarbures, dans la molécule à laquelle il y a deux atomesles atomes de carbone sont reliés par une triple liaison, sont encore plus insaturés, sinon ils sont appelés acétylène. Ils sont unis par une série homologue d'alcynes. Il est décrit par la formule CnH2n-2 et commence par l'acétylène, dans la formule où il y a deux atomes de carbone. Exemples d'alcynes:
- l'éthine;
- la propine;
- butin-1 et ainsi de suite.
Hydrocarbures acycliques non saturés dansdont la molécule a deux doubles liaisons, appelées diène. Ils ont la formule générale CnH2n-2. Leur série homologue commence par un hydrocarbure à trois atomes de carbone dans la molécule. Les doubles liaisons peuvent être conjuguées (séparées par une simple liaison), cumulées (situées sur des atomes adjacents) ou isolées (séparées par plusieurs simples liaisons). Exemples de diènes:
- Le 1,2-propadiène;
- Le 1,3-butadiène;
- l'isoprène et ainsi de suite
Особую группу образуют химические вещества structure cyclique, dans la molécule dont il existe un cycle benzénique. La série homologue des hydrocarbures aromatiques les plus simples commence par un composé à six atomes de carbone - le benzène. Les homologues de cette série se forment lorsqu'un ou plusieurs atomes d'hydrogène liés à un cycle benzénique sont remplacés par des radicaux. Ainsi, on obtient un certain nombre de substances: benzène, toluène, xylène. S'il y a deux substituants ou plus dans une molécule, ils indiquent la présence d'isomères pour ces substances. D'autres séries homologues de composés aromatiques sont formées à partir de naphtalène, d'anthracène et d'autres substances.
S'il existe un groupe fonctionnel dans la molécule d'hydrocarbure, ces composés chimiques forment également une série homologue.
- Un certain nombre d'alcools diffèrent par la présence dans la moléculegroupe hydroxyle (-OH). Pour les alcools monohydriques, un atome d'hydrogène dans un hydrocarbure acyclique est remplacé par un groupe hydroxyle; leur formule: CnH2n + 1OH. Il existe également des rangées d'alcools polyhydriques.
- Un certain nombre de phénols est également caractérisé par la présence d'un groupe hydroxyle (-OH) dans la molécule, mais il remplace l'hydrogène dans le noyau benzénique.
- Un certain nombre d'aldéhydes se distinguent par la présence dans la molécule d'un composé chimique d'un groupe carbonyle (> C = O); formule générale des aldéhydes: R - CH = O.
- Un certain nombre de cétones se distinguent également par la présence d'un groupe carbonyle (> C = O), mais si, dans les aldéhydes, il est lié à un radical, alors dans les cétones, il y a deux radicaux hydrocarbonés. Formule cétone: R1-CO-R2.
- Un certain nombre d’acides carboxyliques se distingue des autres produits chimiques par un groupe carboxyle qui combine des groupes carbonyle et hydroxyle. La formule est RCOOH.
Pour chaque ligne, que ce soit une série homologuealdéhydes, acides carboxyliques (organiques), alcools ou autres substances, leurs propriétés seront en grande partie déterminées par le type de groupe fonctionnel et changeront naturellement avec l’augmentation du poids moléculaire de la substance. Une telle classification d'une classe étendue de composés chimiques aide à comprendre la nature et à étudier leurs propriétés.
