Kwas octowy jest jednym z ograniczających kwasów karboksylowych. Odpowiednio, inne nasycone kwasy karboksylowe mogą być homologami kwasu octowego. Ich wspólną cechą jest obecność grupy karboksylowej, która określa je po prostu jako kwasy organiczne.
Pojęcie homologii w chemii
W chemii organicznej właściwości konkretnego związku są zwykle określane przez jedną lub więcej zawartych w nim grup funkcyjnych. Na przykład właściwości alkoholi wynikają z obecności grupy hydroksylowej -OH, aldehydów i ketonów - grupy karbonylowej -CO. Grupy funkcyjne są przyłączone do szkieletu węglowego cząsteczki. A ponieważ węgiel ma zdolność (na której opiera się cała chemia organiczna) do tworzenia długich, stabilnych łańcuchów połączonych atomów, ta sama grupa może przyłączać się do cząsteczek o różnych rozmiarach i tworzyć związki o podobnych właściwościach chemicznych, ale z powodu różnicy w wielkość i ilość atomy węgla są poza tym niepodobne. Zestaw połączeńróżniące się od siebie pewną liczbą grup -CH2-, nazywa się szeregiem homologicznym, sama grupa -CH2- jest nazywana różnica homologiczna, a związki w rzędzie - homologi. Najprostszym przykładem szeregu homologicznego jest szereg węglowodorów nasyconych (alkanów).
Korzystając z arytmetyki elementarnej, łatwo jest sprawdzić, czy dowolne dwa z tych związków różnią się od siebie grupami nCH2.
Ważne jest również zwrócenie uwagi na pierwszy, czyli najprostszy element szeregu homologicznego. W przypadku alkanów jest to metan: zawiera tylko jeden atom węgla i posiada wszystkie podstawowe właściwości alkanów. Czasami jednak sam węgiel nie wystarczy. Na przykład w serii alkenów najprostszym związkiem jest eten (który analogicznie do etanu ma dwa węgle), tworząc charakterystyczne dla alkenów podwójne wiązanie węgiel-węgiel, co najmniej dwa atomy C.
Homologiczna seria nasyconych kwasów karboksylowych
Kwas etanowy (nazwa zwyczajowa - octowy) należy do klasy ograniczających kwasów karboksylowych. O jego właściwościach decyduje grupa funkcyjna -COOH, zwana także karboksylem.
Wzór cząsteczkowy kwasu octowego to CH3COOH lub C2H4 O 2. Możesz dodać do niego nowe kawałki -CH2-, aby uzyskać większe cząsteczki: homologi kwasu octowego z łańcuchem węglowym o długości trzech, czterech, dziesięciu, a nawet trzydziestu atomów. Jednak w tym przypadku możliwe jest również „usunięcie” jednego ogniwa homologicznego z kwasu octowego:wtedy otrzymujemy metan, czyli kwas octowy HCOOH. Pomimo tego, że jedyny węgiel należy do grupy funkcyjnej, kwas mrówkowy również należy do klasy kwasów karboksylowych i jest najprostszym związkiem ich szeregu homologicznego.
Zmiana właściwości w szeregu homologicznym
Najbliższe homologi kwasu octowego to kwas metanowy HCOOH i kwas propanowy (lub propionowy) C2H5COOH. Wszystkie trzy związki są płynami w normalnych warunkach, metan i kwasy etanowe są lotne i mają ostry zapach. Limitowe kwasy karboksylowe o długości łańcucha węglowego od 4 do 24 atomów to tzw. nasycone kwasy tłuszczowe wyizolowane z naturalnych olejów i tłuszczów. Są też większe kwasy – z reguły wchodzą w skład wosków lub tłuszczów pochodzenia zwierzęcego. Wyższe kwasy karboksylowe są ciałami stałymi.
