Homologická řada chemických sloučenin
V tomto článku čtenář najde informace o homologních sloučeninách, zjistí, co jsou. Budou vzaty v úvahu obecné vlastnosti, vzorec látek a jejich názvy, vlastnosti. Kromě toho bude ovlivněno nejen chemické chápání homologů, ale také biologická.
Co je homologická série
Homologní série jsou chemické sloučeniny, které mají podobný strukturální typ, ale liší se počtem opakování elementárních jednotek látky. Rozdíl v konstrukčních složkách, totiž v identických jednotkách, se nazývá homologický rozdíl. Homology se týkají látek, které jsou ve stejné homologní sérii.
Příkladem homologů jsou alkoholy, alkany, alkiny, ketony. Pokud uvažujeme homologní série o příkladu alkanů - nejjednodušších zástupců (charakteristický vzorec: C n H 2 n + 2 ), vidíme podobnosti ve struktuře řady zástupců tohoto druhu látek: methan CH4, ethan C2H6, propan C3H8 a tak dále; CH2 methylenové jednotky jsou homologním rozdílem v řadě těchto látek.
Obecné představy o struktuře a homologii sloučenin
Myšlenka homologie látek v organické chemii je založena na pochopení toho, že fyzikální i chemické kvalitativní vlastnosti látek lze určit molekulární strukturou. Vlastnosti homologních sloučenin mohou záviset na struktuře uhlíkového skeletu a funkční skupině konkrétní sloučeniny.
Je možné stanovit chemické vlastnosti a tudíž homolog, který patří do určité třídy svou funkční skupinou. Jako příklad můžete věnovat pozornost karboxylové skupině, která je zodpovědná za projev kyselých vlastností a látky patřící do karboxylových kyselin. Nicméně je možné určit úroveň projevů chemických nebo fyzikálních vlastností, a to nejen studiem funkční skupiny, ale také molekulárního skeletu uhlíku.
Existují sloučeniny, u kterých jsou uhlíkové kostry podobné, jinými slovy, v nich není žádná izomerie. Takové homology jsou psány následovně: X - (CH2) n - Y. Počet methylenových n-jednotek je homologní a patří do třídy sloučenin jednoho typu. Podobné typy homologů jsou nejbližší.
Homologní série látek nese některé obecné vzorce změn v vlastnostech od mladších zástupců až po starší. Takový jev může být přerušený, což je spojeno s tvorbou vodíkových vazeb v přítomnosti skupiny, která je může vytvářet.
Aldehydová homologie
Aldehydy - řada organických sloučenin typ obsahující aldehydovou skupinu - COH. V látkách tohoto typu je karboxylová skupina propojena s atomem vodíku a jednou radikálovou skupinou.
Homologní série aldehydů má obecný vzorec R-COH. Jedním z elementárních zástupců je formaldehyd (H-COH), v němž je aldehydová skupina spojena s H. V jiných omezujících zástupcích této série sloučenin je atom vodíku nahrazen alkynem. Obecný vzorec: C n C 2 n + 1 -OH.
Aldehydy se považují za látky, které se vyskytly v důsledku substituce aldehydové skupiny v atomu H parafinového uhlovodíku. U takových chemických sloučenin je isomerismus a homologie podobný jiným derivátům monosubstituovaných nasycených uhlovodíků.
Název aldehydů se sestavuje v závislosti na názvu kyseliny se stejným počtem atomů uhlíku v molekule, například: CH3 - CHO - acetylaldehyd, CH3CH2 - CHO - propionový aldehyd, (CH3) 2CH - CHO - isobutyraldehyd atd.
Alkynová homologie
Alkyny jsou uhlovodíkové chemické sloučeniny, které nesou trojné vazby mezi atomy C. Vytvářejí řadu homologů s charakteristickým vzorcem CnH2n-2 . Společným znakem polohy uhlíkového atomu s trojitým počtem vazeb je sp hybridizační stav.
Homologní série alkynů: ethin (C2H2), propin (C3H4), butin (C4H6), pentin (C5H8), hexin (C6H10), heptin (C7H12), oktin (C8H14), nonin (C9H16), decin (C10H18).
Fyzikální vlastnosti alkynů jsou stanoveny podobně jako alkény. Například body varu a teploty tání se postupně zvyšují s rostoucí délkou dominantního uhlíkového řetězce a molekulární hmotnosti. Mezi chemické vlastnosti patří halogenace, hydrohalogenace, hydratace, polymerace. Substituční reakce jsou také charakteristické pro alkyny.
Homologie v biologii
Homologní série se používá v biologii, ale má mírně odlišný charakter. NI Vavilov objevil zákon, podle něhož původ druhů a dokonce rodu podobných rostlin vede k toku variability podél rovnoběžných cest. Rody a druhy charakterizované geneticky podobnými dědičnými změnami mohou sloužit jako způsob, jak určit změny v projevech vlastností jiných příbuzných druhů. Stejně jako v chemické tabulce DI Mendelejev umožňuje homologický zákon stanovit a předvídat existenci neznámých taxonomických jednotek rostlin s selektivními rysy, které jsou cenné. Tento zákon byl formulován studiem paralelizmů, které se projevily dědičná variabilita generací.
Závěr
Homologní řada látek charakterizovaných obecnou strukturou, která se liší homologním rozdílem, umožnila člověku zvýšit chemický potenciál látek, objevit a získat mnoho nových sloučenin používaných ve všech sférách života. Abychom lépe porozuměli základnímu jevu, že fyzikální a chemické kvalitativní vlastnosti mohou být určeny molekulární strukturou sloučeniny.