同系列

把烷烃按大小排队——甲烷、乙烷、丙烷、丁烷——你会注意到，每一个都只是前一个再缝进一个 CH2 单元。这道整齐的阶梯就是同系列：一族共有同一官能团的化合物，每一个成员与下一个相差一个固定的 CH2。这是大自然的井然有序，化学家很喜欢它。

严格地说，同系列是一组具有相同通式和相同官能团的化合物，其中相邻的成员相差一个 CH2（亚甲基）单元。烷烃遵循 CnH2n+2，伯醇遵循 CnH2n+1OH，依此类推。由于每个成员都带着完全相同的官能团，它们共有相同的特征化学反应——所有的醇都表现得像醇。又由于它们的差别只在一条惰性碳氢尾巴的长短，所以随着沿系列上升，它们的物理性质平滑而可预测地变化：沸点、熔点和黏度一般随链长增加而升高（表面积越大，色散力越强），而水溶性通常随油腻尾巴变长而下降。

同系列是一个强有力的组织和预测工具。测出几个成员的某项性质，你就能对其余成员作内插或外推，因为趋势如此规律。它还抓住了有机化学一条深刻的简化真理：化学性质主要由官能团决定，而碳链大多只是在调节物理行为。诚实地提醒一句——一个系列最开头的成员可能有点反常，而且趋势虽然平滑却并非完美的线性。