Гамалагічны шэраг

У хіміі існуюць групы арганічных рэчываў, якія адрозніваюцца падобнымі ўласцівасцямі і аб'яднаных агульнай формулай, якая апісвае заканамернасць структурнага адрозненні кожнага наступнага члена групы ад папярэдняга. Напрыклад, Гамалагічны шэраг алкана, алкена, алкинов або іншых груп. Гэтая намэнклятура мае вялікае значэнне для даследавання, прагназавання або практычнага прымянення. Для арганічных рэчываў, аб'яднаных у групу, назіраюцца заканамерныя змены хімічных і фізічных уласцівасцяў, і ўсе яны карэлююць са зменай малекулярнай масы.

Не менш важныя правілы, якія апісваюць, як мяняюцца ўласцівасці рэчываў пры пераходзе ад адной групы да іншай. Каб зразумець, што ж такое Гамалагічны шэраг, варта разгледзець канкрэтныя прыклады. Для любой групы злучэнняў характэрнымі з'яўляюцца павялічваюцца тэмпературы плаўлення (крышталізацыі), кіпення (кандэнсацыі) і шчыльнасці з павелічэннем малекулярнай масы і колькасці вугляродных атамаў у малекуле.

Гранічныя вуглевадароды называюць насычанымі або парафінавыя; яны ўяўляюць сабой ацыклічныя (адсутнічаюць цыклы) злучэння звычайнага ці разгалінаванага будынкі, атамы ў малекулах якіх злучаныя адзінарнымі сувязямі. Агульная формула мае выгляд CnH2n + 2 і апісвае Гамалагічны шэраг алкана. Малекула кожнага наступнага члена павялічваецца ў параўнанні з папярэднім на адзін атам C і два атама H. Да насычаным вуглевадародах адносяцца:

• метан;
• этан;
• прапан і гэтак далей.

Да насычаным вуглевадародах адносяцца таксама циклопарафины. Гэта вялікая група арганічных злучэнняў, малекулы якіх замыкаюцца кольцамі. Гамалагічны шэраг іх мае формулу CnH2n, пачынаецца з хімічнага рэчыва з трыма атамамі вугляроду. Прыклады циклопарафинов:

• циклопропан;
• циклобутан;
• циклопентан і гэтак далей

Непредельные або ненасычаныя вуглевадароды таксама з'яўляюцца ацыклічныя. Да іх ставяцца рэчывы нармальнага і изостроения. Гамалагічны шэраг алкена мае агульную формулу CnH2n. Гэтыя злучэнні адрозніваюцца наяўнасцю адной двайны сувязі паміж двума атамамі вугляроду. Калі папярэдні шэраг пачынаўся з вуглевадароду з адным вугляродным атамам (метан), то гэты пачынаецца з рэчывы, у малекуле якога змяшчаецца два вугляродных атама. Прыклады алкена:

• этэн;
• прапен;
• бутен і гэтак далей.

Вуглевадароды, у малекуле якіх два атама вугляроду злучаныя патройны сувяззю, з'яўляюцца яшчэ больш ненасычанымі, інакш іх называюць ацэтыленавымі. Іх аб'ядноўвае Гамалагічны шэраг алкинов. Ён апісваецца формулай CnH2n-2 і пачынаецца з ацэтылену, у формуле якога ёсць два атама C. Прыклады алкинов:

• этин;
• пропин;
• бутин-1 і гэтак далей.

Ненасычаныя ацыклічныя вуглевадароды, у малекуле якіх ёсць дзве падвойных сувязі, называюцца диеновыми. Яны маюць агульную формулу CnH2n-2. Іх Гамалагічны шэраг пачынаецца з вуглевадароду з трыма вугляроднымі атамамі ў малекуле. Двайныя сувязі могуць быць спалучаныя (падзеленыя адной адзінарнай сувяззю), кумулированы (знаходзяцца ў суседніх атамаў) або ізаляваны (падзеленыя некалькімі адзінарнымі сувязямі). Прыклады Дзісне:

• 1,2-прападзі;
• 1,3-бутадыен;
• ізапрэну і гэтак далей

Асаблівую групу ўтвараюць хімічныя рэчывы цыклічнага будынка, у малекуле якіх маецца бензольное кольца. Гамалагічны шэраг найпростых араматычных вуглевадародаў пачынаецца з злучэння з шасцю атамамі вугляроду - бензолу. Гамолагі гэтага шэрагу ўтвараюцца пры замяшчэнні аднаго або некалькіх атамаў вадароду, далучаных да бензольное кольца, на радыкалы. Такім чынам, атрымліваецца шэраг рэчываў: бензол, талуол, ксілол. Калі ў малекуле ёсць два і больш намесніка, то кажуць аб наяўнасці ізамерыя для гэтых рэчываў. Іншыя Гамалагічны шэрагі араматычных злучэнняў ўтвораны ад нафталіну, антрацыт і іншых рэчываў.

Калі ў малекуле вуглевадародаў маецца функцыянальная група, то такія хімічныя злучэнні таксама ўтвараюць Гамалагічны шэраг.

• Шэраг спіртоў адрозніваецца наяўнасцю ў малекуле гидроксильной групы (-OH). Для аднаатамнага спіртоў адзін вадародны атам у ацыклічныя вуглевадароды замешчаны на гидроксильную групу; іх формула: CnH2n + 1OH. Існуюць таксама шэрагі многоатомных спіртоў.
• Шэраг фенолов характарызуецца наяўнасцю ў малекуле таксама гидроксильной групы (-OH), але яна замяшчае вадарод у бензольное кальцы.
• Шэраг альдэгідаў адрозніваецца наяўнасцю ў малекуле хімічнага злучэння карбанільных групы (> C = O); агульная формула альдэгідаў: R-CH = O.
• Шэраг кетонаў таксама адрознівае наяўнасць карбанільных групы (> C = O), але калі ў альдэгідаў яна злучана з адным радыкалам, то ў кетонаў вуглевадародных радыкала два. Формула кетонаў: R1-CO-R2.
• Шэраг карбонавых кіслот адрознівае ад іншых хімічных рэчываў карбаксільная група, якая аб'ядноўвае ў сабе карбанільных і гидроксильные групы. Формула - RCOOH.

Для кожнага шэрагу, няхай гэта будзе Гамалагічны шэраг альдэгідаў, карбонавых (арганічных) кіслот, спіртоў або іншых рэчываў, іх ўласцівасці шмат у чым будуць вызначацца тыпам функцыянальнай групы і заканамерна змяняцца ў шэрагу з павелічэннем малекулярнай масы рэчыва. Такая класіфікацыя шырокага класа хімічных злучэнняў дапамагае зразумець прыроду і вывучыць іх ўласцівасці.