Гомологическая разность — это постоянная структурная единица, на которую различаются соседние члены одного гомологического ряда. В органической химии под этим термином почти всегда подразумевается метиленовая группа . Суть понятия Гомологический ряд — это последовательность органических соединений с однотипным строением и сходными химическими свойствами, где каждый последующий член отличается от предыдущего на одну и ту же группу атомов. Эта группа и называется гомологической разностью. Наиболее наглядно это проявляется в ряду предельных углеводородов (алканов):
- Метан: Этан: (разница с метаном — ) Пропан: (разница с этаном — ) Бутан: (разница с пропаном — )
Характеристики и значение
- Постоянство состава: Гомологическая разность всегда имеет фиксированный атомный состав. Для большинства классов органических веществ (спирты, карбоновые кислоты, альдегиды) она неизменна — . Изменение молекулярной массы: При добавлении одной гомологической разности молярная масса соединения увеличивается на фиксированную величину. Поскольку атомная масса углерода равна 12, а водорода — 1, относительная молекулярная масса гомологической разности составляет:
Влияние на физические свойства: С увеличением количества групп в молекуле закономерно меняются физические константы:- Повышается температура кипения и плавления.
- Увеличивается плотность.
- Снижается растворимость в воде (усиливается гидрофобность).
Применение в общих формулах Наличием гомологической разности обусловлена возможность вывода общих формул для целых классов соединений. Если мы возьмем метан ( ) за основу и будем добавлять раз группу , мы получим общую формулу алканов:
| Класс соединений | Общая формула | Пример гомологов |
|---|---|---|
| Предельные спирты | Метанол ( ), Этанол ( ) | |
| Карбоновые кислоты | Муравьиная ( ), Уксусная ( ) | |
| Алкены | Этилен ( ), Пропилен ( ) |
Исключения и нюансы Хотя в классической органической химии гомологическая разность — это , в более узких или специфических областях химии (например, в химии элементоорганических соединений или при изучении некоторых полимеров) теоретически могут рассматриваться и другие повторяющиеся звенья. Однако в рамках стандартного курса химии этот термин закреплен исключительно за метиленовой группой. Я могу составить для вас таблицу физических свойств любого гомологического ряда, чтобы продемонстрировать, как именно гомологическая разность влияет на температуру кипения и плотность веществ. Хотите рассмотреть это на примере спиртов или алканов?