Гомологический ряд - это термин, обозначающий совокупность химических соединений, которые имеют очень схожие химические структуры и свойства. Кроме того, такие соединения можно записать в виде формулы общей суммы. Другое определение гомологического ряда гласит, что это последовательность следующих друг за другом соединений, структура которых отличается от предыдущего на один идентичный фрагмент.
Какие вещества относятся к гомологическому ряду?
Существует множество классов химических соединений, в основном органических, которые образуют гомологические ряды. Наиболее известными гомологическими рядами являются наборы алканов, алкенов и алкинов, где цифра в названии означает количество атомов углерода, присутствующих в молекуле.
Гомологи
Так мы называем отдельные соединения, входящие в данный гомологический ряд. Чаще всего первые несколько соединений в данном ряду имеют общие названия, а в последующих ядро названия составляют греческие или латинские цифры, обозначающие количество определенных атомов в молекуле.
Примеры гомологических рядов
- Алканы с общей формулой CnH2n+2
| Название соединения | Общее название | Количество атомов углерода | Формула резюме | Повторяющаяся структура | Функциональные группы |
| Метан | 1 | CH4 | —CH2- | H3C-...-CH3 | |
| Этан | 2 | C2H6 | |||
| Пропан | 3 | C3H8 | |||
| Бутан | 4 | C4H10 | |||
| Пентан | 5 | C5H12 | |||
| Гексан | 6 | C6H14 | |||
| Гептан | 7 | C7H16 | |||
| Октан | 8 | C8H18 | |||
| Нонан | 9 | C9H20 | |||
| Декан | 10 | C10H22 | |||
Таблица 1 Начальные элементы гомологического ряда алканов
- Алкены с общей формулой CnH2n
| Название соединения | Общее название | Количество атомов углерода | Формула резюме | Повторяющаяся структура | Функциональные группы |
| НЕТ | —CH2- | H2C=C…-CH3 | |||
| Этен | Этилен | 2 | C2H4 | ||
| Пропен | Пропилен | 3 | C3H6 | ||
| Бут-1-ен | 4 | C4H8 | |||
| Пент-1-ен | 5 | C5H10 | |||
| Гекс-1-ан | 6 | C6H12 | |||
| Гепт-1-ен | 7 | C7H14 | |||
| Окт-1-ен | 8 | C8H16 | |||
| Нон-1-ен | 9 | C9H18 | |||
| Дек-1-ен | 10 | C10H20 |
Таблица 2 . Исходные элементы гомологического ряда алкенов
- Алкины с общей формулой CnH2n-2
| Название соединения | Общее название | Количество атомов углерода | Сводная формула | Повторяющаяся структура | Функциональные группы |
| НЕТ | —CH2- | HC≡C…-CH3 | |||
| Этин | Ацетилен | 2 | C2H3 | ||
| Пропин | Метилацетилен | 3 | C3H4 | ||
| Бутин | Этилацетилен | 4 | C4H6 | ||
| Пентин | 5 | C5H8 | |||
| Хексин | 6 | C6H10 | |||
| Гептин | 7 | C7H12 | |||
| Октин | 8 | C8H14 | |||
| Нонин | 9 | C9H16 | |||
| Декин | 10 | C10H18 |
Таблица 3 . Исходные элементы гомологического ряда алкинов
- Циклоалканы с общей формулойm CnH2n
| Название соединения | Общее название | Количество атомов углерода | Формула резюме | Повторяющаяся структура |
| НЕТ | —CH2- | |||
| НЕТ | ||||
| Циклопропан | 3 | C3H6 | ||
| Циклобутан | 4 | C4H8 | ||
| Циклопентан | 5 | C5H10 | ||
| Циклогексан | 6 | C6H12 | ||
| Циклогептан | 7 | C7H14 | ||
| Циклооктан | 8 | C8H14 | ||
| Циклононан | 9 | C9H18 | ||
| Циклодекан | 10 | C10H20 |
Таблица 4 . Исходные элементы гомологического ряда циклоалканов
- Моногидроксиспирты с общей формулой CnH2n+1OH
| Название соединения | Общее название | Количество атомов углерода | Сводная формула | Повторяющаяся структура | Функциональные группы | |
| Метанол | Метановый спирт | 1 | CH3OH | —CH2- | H3C-…-OH | |
| Этанол | Этаноловый спирт | 2 | C2H5OH | |||
| Пропанол | Пропановый спирт | 3 | C3H7OH | |||
| Бутанол | Бутановый спирт | 4 | C4H9OH | |||
| Пентанол | Пентановый спирт | 5 | C5H11OH | |||
| Гексанол | Гексановый спирт | 6 | C6H113OH | |||
| Гептанол | Гептановый спирт | 7 | C7H15OH | |||
| Октанол | Октановый спирт | 8 | C8H17OH | |||
| Нонанол | Нонан спирт | 9 | C9H19OH | |||
| Деканол | Декановый спирт | 10 | C10H21OH | |||
Таблица 5 . Исходные элементы гомологического ряда одноатомных спиртов
- Монокарбоновые кислоты с общей формулой CnH2n+1COOH
| Название соединения | Общее название | Количество атомов углерода | Сводная формула | Повторяющаяся структура | Функциональные группы |
| Метаноловая кислота | Муравьиная кислота | 1 | HCOOH | —CH2- | H3C-…-COOH |
| Этановая кислота | Уксусная кислота | 2 | CH3COOH | ||
| Пропановая кислота | Пропионовая кислота | 3 | C2H5COOH | ||
| Бутановая кислота | Масляная кислота | 4 | C3H7COOH | ||
| Пентановая кислота | Валериановая кислота | 5 | C4H9COOH | ||
| Гексанолевая кислота | Каприловая кислота | 6 | C5H11COOH | ||
| Гептановая кислота | Каприловая кислота | 7 | C6H13COOH | ||
| Октановая кислота | Пеларгоновая кислота | 8 | C7H15COOH | ||
| Нонановая кислота | Каприновая кислота | 9 | C8H17COOH | ||
| Деканоиновая кислота | 10 | C9H19COOH |
Таблица 6 . Исходные элементы гомологического ряда монокарбоновых кислот
Гомологи в неорганической химии
Гомологичные ряды наблюдаются не только в органической химии. Существует множество неорганических соединений, которые склонны к образованию гомологов. Например, кремний образует с водородом химические соединения, аналогичные углеводородам, что приводит к образованию их гомологического ряда. Это так называемые силаны, повторяющаяся структура которых — SiH2:
SiH4
Si2H6
Si3H8
Si4H10
Помимо прочего, мы можем ожидать аналогичного поведения от водородных соединений с селеном, поскольку он находится в той же группе, что и сера. В результате мы можем ожидать от него некоторых схожих свойств.