Гомология

Гомология (от греческого слова «гомологос» — «подобный») — явление, когда вещества имеют сходные строение и свойства, но отличаются между собой по составу молекул на одну или несколько групп СН2. Вот пример гомологического ряда насыщенных углеводородов: СН₄ (метан), С₂Н₆ (этан), С₃Н₈ (пропан), С₄Н₁₀ (бутан), С₅Н₁₂ (пентан), C6Hi4 (гексан) и т. д. Общая формула такого ряда С_nН_2n+2.

В гомологических рядах особенно ярко проявляется всеобщий закон природы — закон перехода количества в качество. Изменение состава молекулы на один атом углерода и два атома водорода приводит к образованию нового вещества, которое хотя и имеет много общего с соседними членами ряда, но вместе с тем качественно от них отличается. О качественном различии гомологов свидетельствуют их физические свойства. Низшие члены ряда насыщенных углеводородов (от СН₄ до С₄Н₁₀) являются газами, средние члены ряда (от С₅Н₁₂ до C₁₆H₃₄) при температуре до 20° С — жидкости, остальные — твердые вещества.

Для соединений каждого гомологического ряда (особенно для средних членов) характерно закономерное изменение физических свойств. Так, теплоты сгорания соседних членов гомологического ряда различаются приблизительно на 628—670 кДж, а температуры кипения — на 20—25°. Это позволяет довольно точно предсказывать некоторые свойства вновь синтезируемых соединений. Если, скажем, нужно получить органическое вещество с температурой кипения около 200° С, то, очевидно, в его молекуле должно быть около 11 атомов углерода. Но такой подход к предсказанию свойств верен лишь для первых 10—12 членов гомологических рядов. У их высших членов разница в свойствах уменьшается.

Химические свойства членов гомологического ряда практически одинаковы: они определяются характерной для данного ряда функциональной группой (ОН, СООН, NH2 и др.) и сравнительно мало зависят от величины углеводородного радикала.