ההבדל העיקרי בין קבוצה פונקציונלית לסדרה הומולוגית הוא שקבוצה פונקציונלית היא חלק של תרכובת כימית האחראית לתגובתיות של אותה תרכובת כימית ואילו סדרה הומולוגית היא רצף של תרכובות כימיות בעלות הקבוצה התפקודית הדומה תגובתיות כימית דומה.
המונחים קבוצה פונקציונלית וסדרות הומולוגיות הם שני מונחים קשורים. הסיבה לכך היא שסדרה הומולוגית נוצרת בהתאם לקבוצות הפונקציונליות של תרכובות כימיות.
מהי קבוצה פונקציונלית?
קבוצות פונקציונליות הן תחליפים ספציפיים המופיעים בתוך מולקולה ואחראים לתגובות הכימיות האופייניות שהמולקולות הללו עוברות.לדוגמה, אם הקבוצה הפונקציונלית זהה לשתי מולקולות בעלות מבנים כימיים שונים, שתי המולקולות יעברו סוגים דומים של תגובות, ללא קשר לגודל המולקולות. באופן כללי, קבוצות פונקציונליות חשובות מאוד בהיבטים שונים; בזיהוי מולקולות לא ידועות, בקביעת תוצרי קצה של תגובות, בתגובות סינתזה כימיות לתכנון וסינתזה של תרכובות חדשות וכו'.
איור 01: קבוצות פונקציונליות בתרכובות אורגניות שונות
בדרך כלל, קבוצות פונקציונליות מתחברות עם מולקולה באמצעות קשרים כימיים קוולנטיים. בפולימרים, הקבוצות הפונקציונליות מחוברות לליבה הלא קוטבית של אטומי פחמן, מה שמעניק לפולימר את המאפיינים הספציפיים שלו. עם זאת, קבוצות תפקודיות הן לפעמים מינים כימיים טעונים.כלומר קבוצת יוני קרבוקסילטים. זה הופך את המולקולה ליון פוליאטומי. בנוסף, קבוצות פונקציונליות הנצמדות לאטום מתכת מרכזי במתחמי קואורדינטות נקראות ליגנדים. כמה דוגמאות נפוצות לקבוצות פונקציונליות כוללות קבוצת הידרוקסיל, קבוצת קרבוניל, קבוצת אלדהיד, קבוצת קטון, קבוצת קרבוקסיל וכו'.
מהי סדרה הומולוגית?
סדרה הומולוגית היא רצף של תרכובות כימיות בעלות אותן קבוצות פונקציונליות ולפיכך, אותה תגובתיות כימית. מונח זה משמש בעיקר בתחום הכימיה האורגנית שבו תרכובות כימיות יכולות להיות מבנים מסועפים או לא מסועפים. סדרה הומולוגית יכולה להיווצר לפי אורך שרשרת פחמן או לפי מספר יחידות המונומר גם בהומופולימר. לדוגמה, סדרה הומולוגית של אלקנים בעלי שרשרת ישרה מתחילה במתאן, אתאן פרופאן, בוטאן ופנטאן.
איור 02: נקודות רתיחה משתנות בהדרגה בסדרה הומולוגית
בדרך כלל, החברים בסדרה הומולוגית מכילים קבוצה קבועה של קבוצות פונקציונליות המעניקות למולקולות אלו תכונות כימיות ופיזיקליות דומות. לְמָשָׁל. לאלכוהולים בעלי שרשרת ישרה יש הידרוקסיל בקצה שרשרת הפחמן. התכונות של הסדרה ההומולוגית משתנות בהדרגה יחד עם הסדרה, ולעתים קרובות ניתן להסביר שינויים אלו על ידי הבדלים קלים בגודל ובמסה מולקולרית. עם זאת, אם איננו יכולים לסדר את חברי הסדרה לפי סדר ליניארי בהתאם לפרמטר בודד, אוסף התרכובות נקרא משפחה כימית או מחלקה של תרכובות הומולוגיות, לא סדרה.
מה ההבדל בין קבוצה פונקציונלית לסדרה הומולוגית?
המונחים קבוצה פונקציונלית וסדרות הומולוגיות הם שני מונחים קשורים.ההבדל העיקרי בין קבוצה פונקציונלית לסדרה הומולוגית הוא שקבוצה פונקציונלית היא חלק של תרכובת כימית האחראית לתגובתיות של אותה תרכובת כימית ואילו סדרה הומולוגית היא רצף של תרכובות כימיות בעלות הקבוצה הפונקציונלית הדומה ולכן, תגובתיות כימית דומה.
להלן אינפוגרפיקה מציגה פרטים נוספים על ההבדל בין קבוצה פונקציונלית לסדרה הומולוגית.
סיכום – קבוצה פונקציונלית לעומת סדרה הומולוגית
סדרה הומולוגית נוצרת לפי הקבוצות הפונקציונליות של תרכובות כימיות. לכן, ההבדל העיקרי בין קבוצה פונקציונלית לסדרה הומולוגית הוא שקבוצה פונקציונלית היא חלק של תרכובת כימית האחראית לתגובתיות של אותה תרכובת כימית ואילו סדרה הומולוגית היא רצף של תרכובות כימיות בעלות הקבוצה הפונקציונלית הדומה ולכן, דומה תגובתיות כימית.
