Serie omologica di composti chimici

In questo articolo, il lettore troverà informazioni sui composti omologhi, imparerà cosa sono. Verranno prese in considerazione le proprietà generali, la formula delle sostanze e i loro nomi. Inoltre, sarà interessata non solo la comprensione chimica degli omologhi, ma anche quella biologica.

Che cos'è una serie omologa

Una serie omologa sono composti chimici che hanno un tipo strutturale simile, ma differiscono nel numero di ripetizioni di unità elementari di una sostanza. La differenza di componenti strutturali, vale a dire unità identiche, è detta differenza omologica. Gli omologhi si riferiscono a sostanze che si trovano nella stessa serie omologa.

Un esempio di omologhi sono alcoli, alcani, alchini, chetoni. Se consideriamo le serie omologhe sull'esempio di alcani - i rappresentanti più semplici (formula caratteristica: C _n H _{2 n + 2} ), vediamo similitudini nella struttura di un numero di rappresentanti di questo tipo di sostanze: metano CH4, etano C2H6, propano C3H8, e così via; Le unità di metilene del CH2 sono una differenza omogenea in un certo numero di queste sostanze.

Idee generali sulla struttura e l'omologia dei composti

L'idea dell'omologia delle sostanze nella chimica organica si basa sulla comprensione che sia le caratteristiche qualitative fisiche che chimiche delle sostanze possono essere determinate dalla struttura molecolare. Le proprietà dei composti omologhi possono dipendere dalla struttura dello scheletro di carbonio e dal gruppo funzionale di un particolare composto.

È possibile determinare le proprietà chimiche e, quindi, l'omologo appartenente a una classe specifica dal suo gruppo funzionale. Ad esempio, è possibile prestare attenzione al gruppo carbossile, che è responsabile della manifestazione delle proprietà acide e della sostanza appartenente agli acidi carbossilici. Tuttavia, è possibile determinare il livello di manifestazione di qualità chimiche o fisiche, studiando non solo il gruppo funzionale, ma anche lo scheletro molecolare del carbonio.

Ci sono composti in cui gli scheletri di carbonio sono simili, in altre parole, non c'è isomerismo in essi. Tali omologhi sono scritti come segue: X - (CH ₂ ) _n - Y. Il numero di unità di unità di metilene n è omologo e appartiene alla classe di composti di un tipo. I tipi simili di omologhi sono i più vicini.

Un'omologa serie di sostanze porta alcuni modelli generali di cambiamento delle proprietà da rappresentanti più giovani a quelli più anziani. Tale fenomeno può essere rotto, che è associato alla formazione di legami idrogeno in presenza di un gruppo che può formarli.

Omologia aldeidica

Aldeidi - fila composti organici tipo contenente gruppo aldeidico - COH. Nelle sostanze di questo tipo, il gruppo carbossilico è interconnesso con l'atomo di idrogeno e un gruppo radicale.

La serie omologa di aldeidi ha la formula generale R - COH. Uno dei rappresentanti elementari è la formaldeide (H-COH), in essa il gruppo aldeidico è associato a H. In altri rappresentanti limitanti di questa serie di composti, l'atomo di idrogeno viene sostituito dall'alchino. Formula generale: C _n C _{2 n + 1} -COH.

Le aldeidi sono considerate come sostanze che si sono verificate a seguito della sostituzione nell'atomo di idrocarburi di paraffina H per un gruppo aldeidico. Per tali composti chimici, l'isomerismo e l'omologia sono simili ad altri derivati ​​di idrocarburi saturi monosostituiti.

Il nome di aldeidi viene compilato in base al nome dell'acido con lo stesso numero di atomi di carbonio nella molecola, ad esempio: CH3 - CHO - aldeide acetica, CH3 CH2 - CHO - propionico aldeide, (CH3) 2CH - CHO - isobutyraldehyde, ecc.

Omologia alchina

Gli alchini sono composti chimici idrocarburici che trasportano tripli legami tra atomi di carbonio e formano una serie di omologhi con la formula caratteristica C _n H _{2 n-2} . Una caratteristica comune della posizione di un atomo di carbonio con un triplo numero di legami è lo stato di ibridazione sp.

Serie omologhe di alchini: etina (C2H2), propile (C3H4), butino (C4H6), pentino (C5H8), esino (C6H10), eptina (C7H12), octin (C8H14), nonin (C9H16), decin (C10H18).

Le proprietà fisiche degli alchini sono determinate in modo simile con gli alcheni. Ad esempio, i punti di ebollizione e di fusione aumentano gradualmente con l'aumentare della lunghezza della catena di carbonio dominante e del peso molecolare. Le proprietà chimiche comprendono alogenazione, idrogenazione, idratazione, polimerizzazione. Le reazioni istituzionali sono anche caratteristiche degli alchini.

Omologia in biologia

La serie omologa è usata in biologia, ma ha un carattere leggermente diverso. NI Vavilov ha scoperto la legge, secondo la quale l'origine delle specie e persino dei generi di piante simili tra loro, porta al flusso di variabilità lungo percorsi paralleli. Generi e specie caratterizzati da cambiamenti ereditari geneticamente simili possono servire come un modo per determinare i cambiamenti nella manifestazione di tratti per altre specie correlate. Come nella tabella chimica di DI Mendeleev, la legge omologica consente di determinare e prevedere l'esistenza di unità tassonomiche sconosciute di piante con caratteristiche selettive che sono preziose. Questa legge fu formulata attraverso lo studio dei parallelismi, manifestato in variabilità ereditaria generazioni.

conclusione

Una serie omologa di sostanze caratterizzate da una struttura formulaica generale, ma che differiscono per differenza omogenea, ha permesso ad una persona di aumentare il potenziale chimico delle sostanze, di scoprire e ottenere molti nuovi composti usati in tutte le sfere della vita. Per capire meglio il fenomeno fondamentale che le caratteristiche qualitative fisiche e chimiche possono essere determinate dalla struttura molecolare del composto.