2.1. Гомологический ряд алканов
Алканы, имея общую формулу СnH2n+2, представляют собой ряд родственных соединений с однотипной структурой, в котором каждый последующий член отличается от предыдущего на постоянную группу атомов (-CH2-). Такая последовательность соединений называется гомологическим рядом (от греч. homolog - сходный), отдельные члены этого ряда – гомологами, а группа атомов, на которую различаются соседние гомологи, – гомологической разностью.
Гомологический ряд алканов легко составить, прибавляя каждый
раз к предыдущей цепочке новый атом углерода и дополняя его оставшиеся
валентности до 4-х атомами водорода. Другой вариант – добавление в цепь группы
-СН2- CH4 или Н-СН2-Н – первый член гомологического ряда –
метан (содержит 1 атом C);
Суффикс -ан является характерным для названия
всех алканов. Начиная с пятого гомолога, название алкана образуется из
греческого числительного, указывающего число атомов углерода в молекуле, и
суффикса -ан:
Гомологи отличаются молекулярной массой, и следовательно,
физическими характеристиками.
С увеличением числа углеродных атомов в молекуле алкана (с ростом молекулярной
массы) в гомологическом ряду наблюдается закономерное изменение физических
свойств гомологов (переход количества в качество): повышаются температуры
кипения и плавления, увеличивается плотность. Алканы от СН4 до
С4Н10– газы, от С5Н12 до
С17Н36 – жидкости, далее – твердые вещества.
Имея
одинаковый качественный состав и однотипные химические связи, гомологи обладают
сходными химическими свойствами. Поэтому, зная химические свойства одного
из членов гомологического ряда, можно предсказать химическое поведение и других
членов этого ряда.
Для получения гомологов используются общие методы синтеза.