Ryhmä hydroksyyli Se koostuu happiatomista ja vetyatomista ja muistuttaa vesimolekyyliä. Sitä voidaan löytää erilaisissa kemiallisissa muodoissa, kuten ryhmässä, ionissa tai radikaalissa. Kaikille orgaanista kemiaa opiskeleville ihmisille on tärkeää tietää tämän atomiryhmän reaktiot ja merkitys. Ja se pystyy muodostamaan välttämättömiä sidoksia hiiliatomiin, vaikka se voi tehdä niin myös rikin ja fosforin kanssa.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle hydroksyyliryhmän ominaisuuksista ja sen merkityksestä orgaanisessa kemiassa.
Tärkeimmät ominaisuudet
Kun analysoimme hydroksyyliryhmää epäorgaanisen kemian näkökulmasta, näemme, että se osallistuu enemmän ionina. Toisin sanoen, sen ja metallien välinen pitsi ei ole kovalenttista, vaan ionista. Tämän vuoksi hydroksyyliryhmästä on tullut tärkeä elementti, joka auttaa määrittämään monien yhdisteiden ominaisuudet ja transformaatiot.
Hydroksyyliryhmä on kiinnittynyt radikaaliin, joka on määritelty ckirjaimella R, jos se on alkyyli, tai kirjaimella Ar, jos se on aromaattinen. Tiedän tieteestä eniten sen, mikä vaikuttaa hydroksyyliryhmään molekyyliin, johon se sitoutuu. Paras vastaus löytyy sen protoneja koskevasta tutkimuksesta. Ja vahvat emäkset voivat poistaa protonit suolojen muodostamiseksi. Tämä voi myös olla vuorovaikutuksessa muiden ympäröivien ryhmien kanssa, jotka ovat yhteydessä toisiinsa vetysidoksilla. Lisäksi hydroksyyliryhmän tärkein asia on, että missä se onkin, se voi edustaa potentiaalista aluetta veden muodostumiselle.
Hydroksyyliryhmän rakenne
Hydroksyyliryhmästä on tullut varsin mielenkiintoinen molekyyli orgaanisen kemian näkökulmasta. Vesimolekyyli on muodoltaan kulmikas ja näyttää bumerangilta. Jos leikkaamme yhden sen päistä, mikä tarkoittaa samaa kuin protonin poistaminen, voi esiintyä erilaisia tilanteita. Vesimolekyyli on muunnetaan hydroksyyliradikaaliksi tai hydroksyyli-ioniksi. Molemmilla on kuitenkin molekulaarinen lineaarinen geometria eivätkä ne ole elektronisia.
Kaikki nämä sidokset johtuvat siitä, että ne on suunnattu kahteen atomiin voidakseen pysyä linjassa koko ajan. Sama ei koske hybridirataita. Avain hydroksyyliryhmälle, jotta eri molekyylit voivat sekoittua toisiinsa, tarvitsee vetysidoksia. Nämä vetysidokset eivät ole itsessään vahvoja, mutta kun lähteiden määrä kasvaa ja hydroksyyliryhmien määrä rakenteessa kasvaa, vaikutukset lisääntyvät. Tämä vetysidosten määrän kasvu heijastuu myös yhdisteen fysikaalisissa ominaisuuksissa.
Vetysidokset edellyttävät atomien olevan toisiaan vastapäätä. Yhdessä hydroksyyliryhmässä on joitain happiatomeja, jotka on järjestettävä siten, että se voi muodostaa suoran viivan toisen ryhmän vedyn kanssa. Tämä on jonkin verran monimutkaisempaa, mutta sitä tapahtuu usein. Tällä tavalla syntyy melko spesifisiä tilajärjestelyjä, kuten mitä tapahtuu DNA-molekyylin rakenteessa. Tämä tapahtuu DNA: n muodostavien typpipitoisten emästen välillä.
Voimme kutsua hydroksyyliryhmien lukumääräksi rakennetta, joka on suoraan verrannollinen veden affiniteettiin molekyyliin. Annamme esimerkin ymmärtääksemme sen paremmin. Vaikka sokerilla on hydrofobinen hiilirakenne, koska sillä on suuri määrä hydroksyyliryhmiä, tekee siitä hyvin vesiliukoisen.
Ionit ja niiden toiminnot
Hydroksyyliryhmä ja ioni ovat hyvin samanlaisia, mutta niillä on erilaiset kemialliset ominaisuudet. Hydroksyyli-ioni on erittäin vahva emäs ja toimii sieppaamalla protoneja. Jos pakotamme sen, se voi muuttua vedeksi. Ja tämä on epätäydellinen vesimolekyyli, joka on negatiivisesti varattu ja tarvitsee protonin täydentämiseksi. Toisaalta, koska hydroksyyliryhmä sillä ei ole tarvetta siepata protoneja täydentääkseen se käyttäytyy kuin erittäin heikko perusta. Se kykenee luovuttamaan protoneja, vaikka se tekee niin vain hyvin vahvoja emäksiä vastaan.
Positiiviset ytimet ovat molekyylin atomeja, jotka kärsivät elektronisesta puutteesta niiden elektronegatiivisen ympäristön seurauksena.
Hydroksyyliryhmä ja meteorologia
Tiedämme, että se toimii ilmassa olevana pesuaineena, joka hajottaa muita kaasuja. Tiedämme, että hydroksyyliryhmä on metaanipitoisuuden päävalvonta. Metaanikaasu on kasvihuonekaasu, jonka pitoisuus ylittää vain hiilidioksidin vaikutusta ilmaston lämpenemiseen. Vaikka metaanikaasua löytyy vähemmän ilmakehästä, se pystyy pidättämään suuremman määrän lämpöä kuin hiilidioksidi.
NASAn tutkijatohtorin johtama uusi tutkimus on osoittanut, että hydroksyyliradikaalit kierrättävät itsensä ja pystyvät ylläpitämään vakaan ilmakehän pitoisuuden. Tämä pitoisuus säilyy ajan mittaan, vaikka metaanipäästöt kasvaisivat. Siksi hydroksyylin roolin ymmärtäminen on välttämätöntä metaanin ja ilmakehän käyttöiän ymmärtämiseksi.
Tutkijat ovat huomauttaneet, että metaanikaasun lisääntyvät pitoisuudet ja päästöt voivat aiheuttaa hydroksyyliradikaalien määrän ehtymisen maailmanlaajuisesti. Tällä tavalla metaanin käyttöikä pidentyisi, mikä lisäisi ilmaston lämpenemistä. Pidentämällä metaanin käyttöikää meillä ei olisi mitään puhdistaa ilmakehää. Hydroksyylin ja metaanin ensisijaiset lähteet ja niiden reaktio on havaittu. Tämän ryhmän kierrätys tapahtuu sen jälkeen, kun metaani hajoaa ja sitten uudistuu muiden kaasujen läsnä ollessa. Hydroksyylipitoisuudet ovat melko vakaa ajan myötä. Niiden ei pitäisi välttämättä kadota, kun se reagoi metaanin kanssa.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää hydroksyyliryhmästä ja sen tärkeydestä.