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Homologe Reihe

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Homologe Reihe

Die Homologe Reihe sind Stoffe mit allgemeiner Summenformel, deren Reihe sich durch das Hinzufügen eines einzelnen Kettenglieds ergibt. Auch die chemischen Eigenschaften der Homologen Reihe sind sehr ähnlich, die physikalischen Eigenschaften verändern sich allerdings leicht mit der Kettenlänge. Beispiele hierfür sind Schmelz- und Siedepunkte, Viskosität und auch Löslichkeit. Den Begriff der Homologen Reihe gibt es seit 1843 und wurde von Charles Frédéric Gerhardt geprägt. Für organische Carbonsäuren und Alkohole nachgewiesen wurde die Homologe Reihe allerdings von Jean Baptiste Dumas.

Der Begriff Homolog

Die Bezeichnung Homolog leitet sich aus den Worten homo und logos ab. Homo bedeutet ‚gleich‘, während logos hier mit ‚sinnvoll zusammengefasst‘ übersetzt werden kann. Damit soll der Begriff Homolog eine sinnvolle Zusammenfassung von etwas gleichartigem bezeichnen.

In der Chemie wird der Begriff bei der Homologen Reihe verwendet, aber auch abseits davon wird von homolog gesprochen. Dann sind Stoffe gemeint, die sich in ihrer chemischen Struktur ähneln und ebenfalls ähnliche Eigenschaften besitzen.

Besonders häufig kommt diese Bezeichnung für chemische Elemente im Periodensystem zum Einsatz, die in der gleichen Gruppe sind. Elemente über dem entsprechenden Element können als leichtere Homologen bezeichnet werden, Elemente darunter dagegen als höhere Homologen.

Die Homologen Reihen der Kohlenwasserstoffe

Es gibt viele verschiedene Homologe Reihen in der Chemie. Die bekannteste Homologe Reihe ist die Homologe Reihe der Alkane. Doch auch Alkene und Alkine besitzen eine Homologe Reihe.

Alkane

Alkane sind gesättigte, acyclische Kohlenwasserstoffe, die aus den Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen und Einfachbindungen aufweisen. Sie besitzen die allgemeine Summenformel CnH2n+2.

Ab dem vierten Alkan kann das Grundgerüst aus verzweigten oder unverzweigten Kohlenstoffketten bestehen. Die unverzweigten Alkane bilden hierbei die homologe Reihe.

Kohlenstoffanzahl

Name

Summenformel

1

Methan

CH4

2

Ethan

C2H6

3

Propan

C3H8

4

n-Butan

C4H10

5

n-Pentan

C5H12

6

n-Hexan

C6H14

7

n-Heptan

C7H16

8

n-Octan

C8H18

9

n-Nonan

C9H20

10

n-Decan

C10H22

11

n-Undecan

C11H24

12

n-Dodecan

C12H26

Die Alkane sind brennbar und sehr schwer in Wasser löslich. Je mehr CH2 ein Alkan besitzt, desto schwerer wird es außerdem, womit sich auch der Schmelz- und Siedepunkt erhöht. Die Brennbarkeit der Alkane nimmt dagegen im Laufe der Homologen Reihe ab.

Alkene

Alkene sind aliphatische Kohlenwasserstoffe mit Doppelbindung. Im Gegensatz zu den Alkanen sind die Alkene ungesättigte Verbindungen. Die allgemeine Summenformel der Alkene lautet CnH2n und beginnt mit dem Stoff Ethen.

Kohlenstoffanzahl

Name

Summenformel

2

Ethen

C2H4

3

Propen

C3H6

4

1-Buten

C4H8

5

1-Penten

C5H10

6

1-Hexen

C6H12

7

1-Hepten

C7H14

8

1-Octen

C8H16

9

1-Nonen

C9H18

10

1-Decen

C10H20

Wie bei den Alkanen steigen auch bei den Alkenen die Schmelz- und Siedepunkte mit Zunehmender Anzahl an Kohlenstoffen. Auch die Wasserlöslichkeit ist nur in sehr geringem Maße gegeben, allerdings bereits deutlich größer als bei den Alkanen.

Alkine

Die Alkine sind aliphatische Kohlenwasserstoffe mit Dreifachbindung. Wie die Alkene sind die Alkine ungesättigte Verbindungen. Die allgemeine Summenformel der Alkine lautet CnH2n-2 und beginnt mit dem Stoff Ethin.

Kohlenstoffanzahl

Name

Summenformel

2

Ethin

C2H2

3

Propin

C3H4

4

1-Butin

C4H6

4

2-Butin

C4H6

5

Pentin

C5H8

6

Hexin

C6H10

7

Heptin

C7H12

8

Octin

C8H14

9

Nonin

C9H16

10

Decin

C10H18

Auch die Alkine sind nur sehr schlecht in Wasser löslich und sehr gut brennbar. Auch hier ergeben sich mit zunehmender Kettenlänge unterschiedliche Eigenschaften innerhalb der Homologen Reihe.

Die Homologen Reihen der Carbonsäuren

Carbonsäuren sind organische Verbindungen mit einer oder mehreren Carboxygruppen. Die Monocarbonsäuren mit einer Carboxy-Gruppe besitzen auch Homologe Reihen. Deren allgemeine Summenformel lautet CnH2nO2.

Kohlenstoffanzahl

Name

Trivialname

Summenformel

0

Methansäure

Ameisensäure

HCOOH

1

Ethansäure

Essigsäure

CH3COOH

2

Propansäure

Propionsäure

C2H5COOH

3

Butansäure

Buttersäure

C3H7COOH

4

Pentansäure

Valeriansäure

C4H9COOH

5

Hexansäure

Capronsäure

C5H11COOH

6

Heptansäure

Önanthsäure

C6H13COOH

Die Carboxylgruppe bestimmt die Eigenschaften der Carbonsäuren. Die ersten vier Säuren sind wasserlöslich und reagieren schwach sauer. Ab dem sechsten Kohlenwasserstoff lassen sich die Säuren jedoch nicht mehr in Wasser lösen.

Alles Wichtige zur homologen Reihe auf einen Blick!

Wenn du den Artikel bis hier hin gelesen hast, kennst du nun die grundlegenden Punkte zum Thema Homologe Reihe. Im Folgenden findest du die wichtigsten Fakten noch einmal für dich in Stichpunkten zusammengefasst.

  • Die Homologe Reihe sind Stoffe mit allgemeiner Summenformel und zunehmender Kettenlänge
  • Die Stoffe der homologen Reihe haben ähnliche chemische Eigenschaften
  • Die physikalischen Eigenschaften verändern sich mit der Kettenlänge
  • Die bekannteste Homologe Reihe ist die der Alkane

Super!

Wenn du noch mehr zu den Kohlenwasserstoffen erfahren möchtest, dann sieh dir beispielsweise die Artikel zur funktionellen Gruppe oder zu den Alkoholen auf StudySmarter an.

Finales Homologe Reihe Quiz

Frage

Was ist eine homologe Reihe?

Antwort anzeigen

Antwort


Die Homologe Reihe sind Stoffe mit allgemeiner Summenformel, deren Reihe sich durch das Hinzufügen eines einzelnen Kettenglieds ergibt.


Frage anzeigen

Frage

Welche Bedeutung hat die homologe Reihe für die Eigenschaften der Stoffe?

Antwort anzeigen

Antwort


Die chemischen Eigenschaften der Homologen Reihe sind sehr ähnlich, die physikalischen Eigenschaften verändern sich allerdings leicht mit der Kettenlänge, zum Beispiel Schmelz- und Siedepunkte, Viskosität und Löslichkeit


Frage anzeigen

Frage

Wer entdeckte die Homologe Reihe?

Antwort anzeigen

Antwort


  • Der Begriff wurde 1843 von Charles Frédéric Gerhardt geprägt
  • Für organische Carbonsäuren und Alkohole nachgewiesen wurde die Homologe Reihe allerdings von Jean Baptiste Dumas. 


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Frage

Was bedeutet der Begriff Homolog?

Antwort anzeigen

Antwort


  • Homo = gleich 
  • Logos = sinnvoll zusammengefasst 
  • Der Begriff Homolog soll eine sinnvolle Zusammenfassung von etwas gleichartigem bezeichnen


Frage anzeigen

Frage

Wann wird beim Periodensystem von Homolog gesprochen?

Antwort anzeigen

Antwort


Besonders häufig kommt diese Bezeichnung für chemische Elemente im Periodensystem zum Einsatz, die in der gleichen Gruppe sind. Elemente über dem entsprechenden Element können als leichtere Homologen bezeichnet werden, Elemente darunter dagegen als höhere Homologen.


Frage anzeigen

Frage

Was ist die bekannteste Homologe Reihe?

Antwort anzeigen

Antwort


Die bekannteste Homologe Reihe ist die Homologe Reihe der Alkane


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Frage

Wie lautet die homologe Reihe der Alkane?

Antwort anzeigen

Antwort


  • Methan 
  • Ethan 
  • Propan 
  • n-Butan 
  • n-Pentan 
  • n-Hexan 
  • n-Heptan 
  • n-Octan 
  • n-Nonan 
  • n-Decan 
  • n-Undecan 
  • n-Dodecan


Frage anzeigen

Frage

Wie lautet die homologe Reihe der Alkene?

Antwort anzeigen

Antwort


  • Ethen 
  • Propen 
  • n-Buten 
  • n-Penten
  •  n-Hexen 
  • n-Hepten 
  • n-Octen 
  • n-Nonen 
  • n-Decen


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Frage

Wie lautet die homologe Reihe der Alkine?

Antwort anzeigen

Antwort


  • Ethin 
  • Propin 
  • n-Butin 
  • n-Pentin 
  • n-Hexin 
  • n-Heptin 
  • n-Octin 
  • n-Nonin 
  • n-Decin


Frage anzeigen

Frage

Wie lautet die homologe Reihe der Carbonsäuren?

Antwort anzeigen

Antwort


  • Methansäure 
  • Ethansäure 
  • Propansäure 
  • Butansäure 
  • Pentansäure 
  • Hexansäure 
  • Heptansäure


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Frage

Wie lautet der Trivialname der Ethansäure?

Antwort anzeigen

Antwort


Der Trivialname lautet Essigsäure


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