Serie homóloga: Definición e identificación

Parecido familiar

¿Alguna vez has mirado una foto familiar en la casa de un amigo y has notado que todos se parecían, pero no eran exactamente iguales? Definitivamente se podía decir que estaban relacionados, pero no parecían copias al carbón el uno del otro. Las series homólogas en química orgánica son como fotos familiares. Puedes decir que las moléculas son similares o relacionadas, pero son un poco diferentes. Aprendamos un poco más sobre series homólogas, homólogos y cómo identificarlos.

¿Qué es una serie homóloga?

Una serie homóloga en química orgánica es un grupo de compuestos orgánicos (compuestos que contienen átomos de C) que se diferencian entre sí por un grupo metileno (CH 2 ). Por ejemplo, el metano, el etano y el propano son parte de una serie homóloga. La única diferencia entre estas moléculas es que tienen diferentes números de grupos CH 2 .

Cada miembro de una serie homóloga se denomina homólogo , que también se puede escribir “homólogo”. Por ejemplo, el metano y el etano son homólogos y pertenecen a la misma serie homóloga. Se diferencian entre sí por un grupo CH 2 . La fórmula del metano es CH 4 y la fórmula del etano es C 2 H 6 .

Propiedades químicas

Los homólogos tienen propiedades químicas similares porque el grupo funcional de la molécula no cambia. Recuerde, el grupo funcional es solo el área de la molécula que es reactiva o puede cambiar en las reacciones químicas. Debido a que el grupo funcional es el mismo para cada molécula en una serie homóloga, los homólogos tienen reactividades similares. Algunos ejemplos de grupos funcionales en series homólogas son alcoholes (-OH), ácidos carboxílicos (-COOH), aldehídos (COH), cetonas (C = O) y aminas (N), entre muchos otros. Entonces, cuando busque identificar homólogos, el grupo funcional será el mismo. Lo único que cambiará es la longitud de la cadena de carbono.

Propiedades físicas

Entonces, si el grupo funcional no cambia, ¿por qué son interesantes las series homólogas? ¿Qué pueden decirnos sobre las moléculas? La razón por la que las series homólogas son interesantes al estudiar química es porque si hay un cambio en una propiedad física, se debe al grupo metileno extra.

Por ejemplo, el punto de ebullición del pentano es de 36,1 o C, mientras que el punto de ebullición del hexano homólogo es de 68,7 o C. ¿Qué causa ese salto de 30 grados en el punto de ebullición? Ambos son alcanos (todos los átomos de C y H conectados con enlaces simples). No tienen diferentes grupos funcionales, por lo que esa no puede ser la razón del aumento. El aumento del punto de ebullición se debe al aumento de las fuerzas de dispersión de Londres , o atracciones entre las moléculas. El hexano tiene más átomos de carbono e hidrógeno que el pentano, por lo que tiene más fuerzas de dispersión de Londres. Se necesita más energía para interrumpir las atracciones y lanzar las moléculas del estado líquido al estado gaseoso, por lo que aumenta el punto de ebullición.

Otros tipos de series homólogas

Las series homólogas no se limitan solo a compuestos orgánicos. ¡Hay algunas moléculas inorgánicas que también pueden tener series homólogas! Por ejemplo, los silanos tienen series homólogas. En lugar de diferir en el número de grupos metileno, difieren en el número de grupos SiH 2 .

Resumen de la lección

Las series homólogas en química orgánica son grupos de moléculas que tienen la misma estructura básica, incluido el mismo grupo funcional . Solo difieren en el número de grupos metileno (CH 2 ) . Las propiedades químicas de las series homólogas son similares porque tienen el mismo grupo funcional. Sin embargo, las propiedades físicas de los homólogos son diferentes debido al aumento de las fuerzas de dispersión de Londres . Otras moléculas además de los compuestos orgánicos también pueden tener series homólogas. Un ejemplo son los silanos.