Essigsäure ist eine der limitierenden Carbonsäuren. Dementsprechend können andere gesättigte Carbonsäuren Homologe von Essigsäure sein. Ihre gemeinsame Eigenschaft ist das Vorhandensein einer Carboxylgruppe, was sie nur als organische Säuren definiert.
Der Begriff der Homologie in der Chemie
In der organischen Chemie werden die Eigenschaften einer bestimmten Verbindung meist durch eine oder mehrere darin enth altene funktionelle Gruppen bestimmt. So sind beispielsweise die Eigenschaften von Alkoholen auf das Vorhandensein einer Hydroxylgruppe -OH, von Aldehyden und Ketonen - einer Carbonylgruppe -CO zurückzuführen. Die funktionellen Gruppen sind an das Kohlenstoffgerüst des Moleküls gebunden. Und da Kohlenstoff die Fähigkeit hat (auf der die gesamte organische Chemie basiert), lange stabile Ketten aus verknüpften Atomen zu bilden, kann sich dieselbe Gruppe an Moleküle unterschiedlicher Größe anlagern und Verbindungen bilden, die ähnliche chemische Eigenschaften haben, aber aufgrund des Unterschieds in Größe und Menge. Kohlenstoffatome sind ansonsten unähnlich. Die Menge der Verbindungendie sich durch eine bestimmte Anzahl von Gruppen -CH2- voneinander unterscheiden, heißt homologische Reihe, die Gruppe selbst heißt -CH2- ein homologischer Unterschied und Verbindungen in Reihe - Homologe. Das einfachste Beispiel einer homologen Reihe ist die Reihe der gesättigten Kohlenwasserstoffe (Alkane).
Mit elementarer Arithmetik lässt sich leicht nachweisen, dass sich zwei beliebige dieser Verbindungen durch nCH2 Gruppen voneinander unterscheiden.
Es ist auch wichtig, auf das erste, also einfachste Glied der homologen Reihe zu achten. Bei den Alkanen ist dies Methan: Es enthält nur ein Kohlenstoffatom und besitzt alle grundlegenden Eigenschaften von Alkanen. Manchmal reicht Kohlenstoff allein jedoch nicht aus. Beispielsweise ist in der Reihe der Alkene die einfachste Verbindung Ethen (das in Analogie zu Ethan zwei Kohlenstoffe hat), um eine für Alkene charakteristische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung zu bilden, mindestens zwei Atome C.
Homologe Reihe gesättigter Carbonsäuren
Ethansäure (allgemeiner Name - Essigsäure) gehört zur Klasse der limitierenden Carbonsäuren. Seine Eigenschaften werden durch die funktionelle Gruppe -COOH, auch Carboxy genannt, bestimmt.
Die Summenformel von Essigsäure ist CH3COOH oder C2H4 O 2. Sie können neue Stücke -CH2- hinzufügen, um größere Moleküle zu erh alten: Homologe von Essigsäure mit einer Kohlenstoffkette von drei, vier, zehn und sogar dreißig Atomen lang. Allerdings ist es in diesem Fall auch möglich, der Essigsäure eine homologe Verknüpfung „wegzunehmen“:dann erh alten wir Methan oder Essigsäure HCOOH. Obwohl der einzige Kohlenstoff zur funktionellen Gruppe gehört, gehört auch die Ameisensäure zur Klasse der Carbonsäuren und ist die einfachste Verbindung ihrer homologen Reihe.
Änderung von Eigenschaften in einer homologen Reihe
Die nächsten Homologen der Essigsäure sind die Methansäure HCOOH und die Propansäure (oder Propionsäure) C2H5COOH. Alle drei Verbindungen sind unter Normalbedingungen Flüssigkeiten, Methan und Essigsäure sind flüchtig und haben einen stechenden Geruch. Limitierte Carbonsäuren mit einer Kohlenstoffkettenlänge von 4 bis 24 Atomen sind die aus natürlichen Ölen und Fetten isolierten sogenannten gesättigten Fettsäuren. Es gibt auch größere Säuren - sie sind in der Regel Bestandteil von Wachsen oder Fetten tierischen Ursprungs. Höhere Carbonsäuren sind Feststoffe.
