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Na química, série homóloga é uma série de compostos orgânicos com propriedades químicas similares, cujos membros diferem-se por uma massa molecular relativa constante.
Alcanos (parafinas), alcenos (olefinas), e alcinos (acetilenos) formam uma série no qual os membros diferem-se em massa, respectivamente, 14, 12, e 10 u, respectivamente. Por exemplo, a série homóloga dos alcanos que se inicia com o metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8), butano (C4H10), e pentano (C5H12), cada membro difere-se do anterior por um grupo CH2 (ou 14 unidades de massa atômica).
Compostos em cada grupo possuem os mesmos grupos de átomos chamados grupo funcional. A maioria das propriedades químicas de compostos orgânicos são devido a presença do grupo funcional.
Onde n representa o número de átomos de carbono.