Гомологи — это соединения, относящиеся к одному и тому же классу органических веществ, но различающиеся на одну или несколько групп −CH₂ (метиленовых групп). В случае бутана (C₄H₁₀) гомологи будут представлять собой алканы с общей формулой CnH2n+2, в которых количество атомов углерода больше или меньше на одну или более групп CH₂.
Бутан:
Бутан (C₄H₁₀) — это алкан, который может существовать в двух изомерах: н-бутан (линейная цепь) и изобутан (разветвленная цепь). Он является базовым соединением для создания гомологического ряда. Теперь рассмотрим три гомолога, отличающихся на одну метиленовую группу CH₂.
1. Пропан (C₃H₈)
Пропан — ближайший гомолог бутана с меньшим числом углеродных атомов (на 1 CH₂ меньше). Его структурная формула:
CH₃-CH₂-CH₃
Пропан состоит из трех атомов углерода, соединенных в линейную цепь, и восьми атомов водорода. Пропан также является представителем алканов.
2. Бутан (C₄H₁₀)
Мы уже упомянули бутан, но для полноты картины уточним. Он имеет два изомера:
- н-бутан: линейный алкан с формулой CH₃-CH₂-CH₂-CH₃.
- изобутан: разветвленный алкан с формулой (CH₃)₂-CH-CH₃.
3. Пентан (C₅H₁₂)
Пентан — это следующий гомолог бутана, содержащий на одну группу CH₂ больше. Его молекулярная формула C₅H₁₂, а структурная формула для линейного изомера выглядит так:
CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃
Кроме линейного пентана существуют и разветвленные изомеры, такие как изопентан и неопентан.
Итог:
Три гомолога бутана:
- Пропан (C₃H₈): CH₃-CH₂-CH₃
- Бутан (C₄H₁₀): CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ или (CH₃)₂-CH-CH₃
- Пентан (C₅H₁₂): CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃
Эти соединения принадлежат к одному гомологическому ряду, отличаются на одну или несколько групп CH₂, и имеют схожие химические свойства с небольшими вариациями в физических характеристиках (температура кипения, плотность и т.д.).