Алкаины. 
Органическая химия

Предельными углеводородами (алканами) называются соединения, состоящие из атомов углерода и водорода, соединенных между собой только о-связями, и не содержащие циклов. В алканах атомы углерода находятся в степени гибридизации sp^s.

Понятие о гомологическом ряде

Простейшим соединением этого класса является метан — углеводород, содержащий один агом углерода и четыре атома водорода. Рассматривая формулу этана — предельного углеводорода с двумя атомами углерода, мы видим, что с формальных позиций он как бы образован из метана: разорвана одна из эквивалентных связей С—Н и вместо разрыва вставлена группа —СН₂—. Точно так же из этана может быть образован предельный углеводород с тремя атомами углерода — пропан и т. д.:

Такой ряд сходных по строению соединений, обладающих близкими химическими свойствами, в котором отдельные члены ряда отличаются друг от друга лишь числом групп —СН₂—, называется гомологическим рядом. В данном случае речь идет о гомологическом ряде алканов.

Понятие гомологического ряда оказалось очень важным для развития органической химии. Дело в том, что у членов любого гомологического ряда (например, ряда спиртов, альдегидов или кислот) подавляющее большинство реакций протекает одинаково (исключение составляют иногда только первые члены рядов). Следовательно, зная химические реакции лишь одного члена гомологического ряда, можно с большой степенью вероятности утверждать, что такого же типа превращения протекают и с остальными членами данного ряда.

Это еще раз подчеркивает, что свойства органического соединения определяются в основном функциональной группой, что дает возможность систематизировать реакции по гомологическим рядам, или, как часто говорят, по классам органических соединений. Функциональной группой обычно считают наиболее легко изменяющуюся в реакциях часть молекулы органического соединения, как правило, содержащую атомы и группы, отличные от С и Н, или кратные связи.

Для любого гомологического ряда может быть выведена общая формула, отражающая соотношение между атомами углерода и водорода у членов этого ряда; такая формула называется общей формулой гомологического ряда. Рассмотрев структурную формулу любого члена гомологического ряда предельных углеводородов с неразветвленной углеродной цепью, мы видим, что его молекула состоит из п групп —СН₂— и еще двух атомов водорода у концевых групп. Таким образом, на п атомов углерода в ней приходится (2п + 2) атомов водорода.

Таблица 19. Некоторые члены гомологического ряда алканов.

следовательно, и общая формула гомологического ряда имеет ^ВИД ^сп^нгп+г-

В табл. 19 приведены члены гомологического ряда предельных углеводородов и их физические константы.