חומצה אצטית היא אחת החומצות הקרבוקסיליות המגבילות. בהתאם לכך, חומצות קרבוקסיליות רוויות אחרות יכולות להיות הומולוגיות של חומצה אצטית. המאפיין המשותף שלהם הוא נוכחות של קבוצת קרבוקסיל, אשר רק מגדירה אותם כחומצות אורגניות.
מושג ההומולוגיה בכימיה
בכימיה אורגנית, התכונות של תרכובת מסוימת נקבעות בדרך כלל על ידי קבוצה פונקציונלית אחת או יותר הכלולות בה. אז, למשל, המאפיינים של אלכוהול נובעים מנוכחות של קבוצת הידרוקסיל -OH, אלדהידים וקטונים - קבוצת קרבוניל -CO. הקבוצות הפונקציונליות מחוברות לשלד הפחמן של המולקולה. ומכיוון שלפחמן יש את היכולת (עליה מבוססת כל הכימיה האורגנית) ליצור שרשראות ארוכות יציבות של אטומים מקושרים, אותה קבוצה יכולה להיצמד למולקולות בגדלים שונים וליצור תרכובות הדומות בתכונות הכימיות, אבל בגלל ההבדל ב גודל וכמות. אטומי פחמן שונים אחרת. מכלול החיבוריםשונים זה מזה במספר מסוים של קבוצות -CH2-, נקראת סדרה הומולוגית, הקבוצה עצמה -CH2- נקראת הבדל הומולוגי, ותרכובות בשורה - הומולוגיות. הדוגמה הפשוטה ביותר לסדרה הומולוגית היא סדרת הפחמימנים הרוויים (אלקנים).
באמצעות חשבון יסודי, קל לאמת שכל שתיים מהתרכובות הללו שונות זו מזו על ידי קבוצות nCH2.
חשוב לשים לב גם לראשון, כלומר לחבר הפשוט ביותר בסדרה ההומולוגית. במקרה של אלקנים, זהו מתאן: הוא מכיל רק אטום פחמן אחד ויש לו את כל התכונות הבסיסיות של אלקנים. עם זאת, לפעמים פחמן לבדו אינו מספיק. לדוגמה, בסדרת האלקנים, התרכובת הפשוטה ביותר היא אתן (שבאנלוגיה לאתאן, יש שני פחמנים), כדי ליצור קשר כפול פחמן-פחמן האופייני לאלקנים, לפחות שני אטומים C.
סדרה הומולוגית של חומצות קרבוקסיליות רוויות
חומצה אתנואית (שם נפוץ - אצטית) שייכת למחלקת החומצות הקרבוקסיליות המגבילות. תכונותיו נקבעות על ידי הקבוצה הפונקציונלית -COOH, הנקראת גם קרבוקסיל.
הנוסחה המולקולרית של חומצה אצטית היא CH3COOH, או C2H4 O 2. אתה יכול להוסיף לו חתיכות חדשות -CH2- כדי לקבל מולקולות גדולות יותר: הומולוגיות של חומצה אצטית עם שרשרת פחמן באורך שלושה, ארבעה, עשרה ואפילו שלושים אטומים. עם זאת, במקרה זה, ניתן גם "להוציא" קישור הומולוגי אחד מחומצה אצטית:ואז נקבל מתאן, או חומצה אצטית HCOOH. למרות העובדה שהפחמן היחיד שייך לקבוצה הפונקציונלית, חומצה פורמית שייכת גם לקבוצת החומצות הקרבוקסיליות והיא התרכובת הפשוטה ביותר בסדרה ההומולוגית שלהן.
שינוי מאפיינים בסדרה הומולוגית
ההומולוגים הקרובים ביותר של חומצה אצטית הם חומצה מתאן HCOOH וחומצה פרופנואית (או פרופיונית) C2H5COOH. כל שלושת התרכובות הן נוזלים בתנאים רגילים, מתאן וחומצות אתנואיות הן נדיפות, עם ריח חריף. חומצות קרבוקסיליות מוגבלות עם אורך שרשרת פחמן של 4 עד 24 אטומים הן מה שנקרא חומצות שומן רוויות המבודדות משמנים ושומנים טבעיים. יש גם חומצות גדולות יותר - הן, ככלל, הן חלק משעווה או שומנים ממקור בעלי חיים. חומצות קרבוקסיליות גבוהות יותר הן מוצקות.
