У хемији постоје групе органских материја,разликују се у сличним својствима и обједињени општом формулом, која описује правилност структурне разлике сваког наредног члана групе од претходног. На пример, хомологни низ алкана, алкена, алкина или других група. Ова номенклатура је од великог значаја за истраживање, предвиђање или практичну примену. За органске материје комбиноване у групу примећују се редовне промене хемијских и физичких својстава и све оне у корелацији са променом молекуларне тежине.
Једнако су важна и правила која описују какосвојства супстанци у прелазу из једне групе у другу. Да бисмо разумели шта је хомолошки низ, треба размотрити конкретне примере. Било коју групу једињења карактерише повећање температуре топљења (кристализације), кључања (кондензација) и густине са повећањем молекулске тежине и броја атома угљеника у молекули.
Засићени угљоводоници се називају засићеним илипарафински; они су ациклична (без циклуса) једињења нормалне или разгранате структуре, чији су атоми повезани једноструким везама. Општа формула има облик ЦнХ2н + 2 и описује хомологни низ алкана. Молекул сваког следећег члана се повећава у поређењу са претходним једним атомом Ц и два Х. Атрибути засићених угљоводоника укључују:
- метан;
- етан;
- пропан и тако даље.
Такође садрже и засићене угљоводоницециклопарафини. Ово је велика група органских једињења чији су молекули затворени у прстење. Њихов хомологни низ има формулу ЦнХ2н, почевши од хемикалије са три атома угљеника. Примери циклопарафина:
- циклопропан;
- циклобутан;
- циклопентан и тако даље
Незасићени или незасићени угљоводоници такођесу ациклични. Ту се убрајају супстанце нормалне и изоструктуре. Хомологни низ алкена има општу формулу ЦнХ2н. Ова једињења се разликују по присуству једне двоструке везе између два атома угљеника. Ако је претходни ред започео угљоводоником са једним атомом угљеника (метан), онда овај почиње са супстанцом чији молекул садржи два атома угљеника. Примери алкена:
- етен;
- пропене;
- бутен и тако даље.
Угљоводоници са два атома у молекулиугљеник повезан троструком везом, још је незасићенији, иначе их називамо ацетиленским. Уједињује их хомологни низ алкина. Описана је формулом ЦнХ2н-2 и започиње ацетиленом који у формули има два атома Ц. Примери алкина:
- етин;
- пропине;
- бутин-1 и тако даље.
Незасићени ациклички угљоводоници, инмолекул од којег постоје две двоструке везе назива се диен. Они имају општу формулу ЦнХ2н-2. Њихов хомологни низ започиње угљоводоником са три атома угљеника по молекули. Двоструке везе могу бити коњуговане (раздвојене једном једином везом), кумулативне (смештене на суседним атомима) или изоловане (раздвојене са неколико појединачних веза). Примери диена:
- 1,2-пропадиен;
- 1,3-бутадиен;
- изопрена и тако даље
Посебну групу чине хемикалијецикличка структура у чијем се молекулу налази бензенски прстен. Хомологна серија најједноставнијих ароматичних угљоводоника започиње једињењем са шест атома угљеника - бензен. Хомолози ове серије настају када се један или више атома водоника везаних за бензенски прстен замене радикалима. Тако се добијају бројне супстанце: бензен, толуен, ксилен. Ако у молекули постоје два или више супституената, они говоре о присутности изомера ових супстанци. Остале хомологне серије ароматских једињења потичу од нафталена, антрацена и других супстанци.
Ако у молекули угљоводоника постоји функционална група, онда таква хемијска једињења такође формирају хомологни низ.
- Број алкохола се разликује по присуству у молекулихидроксилна група (-ОХ). За монохидричне алкохоле један атом водоника у ацикличком угљоводону је замењен хидроксилном групом; њихова формула: ЦнХ2н + 1ОХ. Постоји такође и низ полихидролошких алкохола.
- За бројне феноле је карактеристично присуство хидроксилне групе (-ОХ) у молекули, али она замењује водоник у бензенском прстену.
- Бројни алдехиди се разликују по присуству хемијског једињења карбонилне групе у молекули (> Ц = О); општа формула за алдехиде: Р - ЦХ = О.
- Бројни кетони се такође разликују по присуству карбонилне групе (> Ц = О), али ако се у алдехидима комбинује са једним радикалом, онда у кетонима постоје два угљоводоничка радикала. Кетонска формула: Р1 - ЦО - Р2.
- Бројне карбоксилне киселине се од осталих хемикалија разликују карбоксилном групом која комбинује карбонилне и хидроксилне групе. Формула - РЦООХ.
За сваку серију, било да је то хомологна серијаалдехиди, карбоксилне (органске) киселине, алкохоли или друге супстанце, њихова својства ће у великој мери бити одређена врстом функционалне групе и природно ће се мењати у складу са повећањем молекулске тежине ове супстанце. Таква класификација огромне класе хемијских једињења помаже да се схвати природа и проуче њихова својства.
