⒈ 概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。CH2=CH2和CH2=CHCH3互为同系物。
如烷烃同系物:分子式都符合CnH2n+2,如:甲烷、CH3CH3、CH3CH2CH3和正丁烷(或异丁烷)等都是烷烃的同系物;
多用于有机化合物。
⒉ 性质:同系物的物理性质不同,但有相同的官能团,所以化学性质相似。
物理性质随着碳原子的增加而作有规则的递变。相对分子质量越大,熔沸点越大;
如烷烃同系物物理性质的变化规律:随着烷烃碳原子数的增加,总的趋势(递变性)是:
① 状态:气态→液态→固态;
② 熔点升高;
③ 沸点升高;
④ 密度增大。
⑤ 所有烷烃均难溶于水且液态烷烃密度比水小。
⑥ 碳原子数小于5的烷烃,常温下呈气态。
烷烃、烯烃、炔烃物理性质相似。
⒊ 同系物的判断
① 一差:分子组成相差一个或若干个CH2若干个某种原子团,即相对分子质量差保持一致,犹如等差数列中的公差。
② 二同:具有相同的通式,属于同一类物质
③ 二相似:结构相似,化学性质相似
④ 三注意: 必为同一类物质;结构相似,有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目;同系物间物理性质不同,化学性质相似,
⒋ 同系物的组成与结构特点
① 同系物的结构相似,不一定完全相同。
主要指化学键类型相似,分子中各原子的结合方式相似。对烷烃而言就是指碳原子之间通过共价单键相连,其余价键全部结合氢原子。同系物的结构相似,并不是相同。例如,异丁烷CH(CH3)3和CH3CH2CH3,前者有支链,而后者无支链,结构不尽相同,但两者的碳原子均以单键结合成链状,结构相似,故为同系物。
② 同系物的组成元素必相同。
③ 同系物必符合同一通式。
但符合同一通式不一定是同系物,如CH2=CH2(乙烯)和(环丙烷)。
④ 同系物一定具有不同的化学式。正丁烷CH3(CH2)2CH3和异丁烷CH(CH3)3化学式都是C4H10,它们属于同分异构体,不属于同系物。
⑤ 同系物必为同一类物质。
⑥ 同系物之间相差若干个CH2原子团。
注意
⒈ 同系物绝大部分相差1个或n个亚甲基团,但也有特例。
⒉ 有同一基团的物质不一定是同系物(例如:醇与酚,醛、酮与酰等)