Grupa hidroksil Ona se sastoji od atoma kisika i atoma vodika i nalikuje molekuli vode. Može se naći u raznim kemijskim oblicima, poput skupine, iona ili radikala. Za sve one ljude koji proučavaju organsku kemiju, poznavanje reakcija i važnosti ove skupine atoma je ključno. Sposoban je stvoriti esencijalne veze s atomom ugljika, iako to može učiniti i sa sumporom i fosforom.
U ovom ćemo vam članku reći o karakteristikama hidroksilne skupine i značaju koje ona ima u organskoj kemiji.
Glavne osobine
Kada analiziramo hidroksilnu skupinu sa stajališta anorganske kemije, vidimo da ona više sudjeluje kao ion. Drugim riječima, vrsta čipke koja postoji između nje i metala nije kovalentna, već ionska. Zbog toga je hidroksilna skupina postala važan element koji pomaže u definiranju svojstava i transformacija mnogih spojeva.
Hidroksilna skupina vezana je za radikal koji je definiran cslovom R ako je alkil ili slovom Ar ako je aromatičan. O znanosti najviše znam što doprinosi hidroksilnoj skupini molekuli u kojoj se veže. Najbolji odgovor nalazimo u proučavanju njegovih protona. A je li to što se protoni mogu hvatati jakim bazama da bi stvorili soli. To također može komunicirati s drugim okolnim skupinama koje su međusobno povezane vodikovim vezama. Uz to, najvažnija stvar kod hidroksilne skupine je da, gdje god se nalazila, ona može predstavljati potencijalno područje za stvaranje vode.
Struktura hidroksilne skupine
Hidroksilna skupina postala je prilično zanimljiva molekula s gledišta organske kemije. Molekula vode je kutnog oblika i izgleda poput bumeranga. Ako presiječemo jedan njegov kraj, što znači isto kao uklanjanje protona, mogu se dogoditi razne situacije. Molekula vode je pretvorena u hidroksilni radikal ili hidroksilni ion. Međutim, obje imaju molekularno linearnu geometriju i nisu elektroničke.
Sve ove veze nastaju zbog činjenice da su orijentirane na dva atoma kako bi mogle ostati poravnate cijelo vrijeme. Isti slučaj nije ni s hibridnim orbitalama. Ključ hidroksilne skupine koji omogućuje da se različite molekule međusobno miješaju trebaju vodikove veze. Te vodikove veze same po sebi nisu jake, ali kako se broj izvora i broj hidroksilnih skupina u strukturi povećavaju, učinci se množe. Ovo povećanje broja vodikovih veza odražava se i na fizikalnim svojstvima spoja.
Vodikove veze zahtijevaju da atomi budu jedan nasuprot drugome. Postoje neki atomi kisika jedne hidroksilne skupine koji moraju biti raspoređeni na takav način da može stvoriti ravnu liniju s vodikom druge skupine. Ovo je nešto složenije, ali često se događa. Na taj način nastaju sasvim specifični prostorni aranžmani poput što se događa unutar strukture molekule DNA. To se događa između dušičnih baza koje čine DNA.
Broj hidroksilnih skupina možemo nazvati strukturom koja je izravno proporcionalna afinitetu vode za molekulu. Dat ćemo primjer kako bismo ga bolje razumjeli. Iako šećer ima hidrofobnu strukturu ugljika, budući da ima velik broj hidroksilnih skupina, čini ga vrlo topljivim u vodi.
Joni i njihove funkcije
Hidroksilna skupina i ion su vrlo slični, ali imaju različita kemijska svojstva. Hidroksilni ion izuzetno je jaka baza i djeluje hvatanjem protona. Ako ga prisilimo, može se pretvoriti u vodu. A ovo je nepotpuna molekula vode koja je negativno nabijena i kojoj je potreban proton da bi dovršila. S druge strane, budući da je hidroksilna skupina nema potrebe za hvatanjem protona da bi ga dovršio ponaša se kao izuzetno slaba baza. Sposoban je donirati protone, iako to čini samo protiv baza koje su vrlo jake.
Pozitivne jezgre su atomi u molekuli koji pate od elektroničkog nedostatka kao rezultat svog elektronegativnog okruženja.
Hidroksilna skupina i meteorologija
Znamo da djeluje kao vrsta deterdženta u zraku koji razgrađuje druge plinove. Znamo da je hidroksilna skupina glavna kontrola koncentracije metana. Plin metan je staklenički plin koji je koncentracijom nadmašen samo za ugljični dioksid u svom doprinosu globalnom zagrijavanju. Iako se plin metan nalazi u manjoj mjeri u atmosferi, on može zadržati veću količinu topline od ugljičnog dioksida.
Novo je istraživanje koje je vodio NASA-in postdoktorand pokazalo da se hidroksilni radikali recikliraju i sposobni su održavati konstantnu atmosfersku koncentraciju. Ta se koncentracija održava tijekom vremena čak i ako se emisije metana povećavaju. Stoga je razumijevanje uloge hidroksila neophodno za razumijevanje korisnog vijeka metana i atmosfere.
Znanstvenici su istaknuli da bi povećane koncentracije i emisije metana u plinu mogle dovesti do iscrpljivanja količine hidroksilnih radikala na globalnoj razini. Na taj bi se način produžio vijek trajanja metana, što bi problem dodao globalnom zagrijavanju. Ako bismo produžili životni vijek metana, ne bismo imali čime očistiti atmosferu. Primijećeni su primarni izvori hidroksila i metana i kako oni reagiraju. Recikliranje ove skupine događa se nakon što se metan razgradi, a zatim reformira u prisutnosti drugih plinova. Koncentracije hidroksila s vremenom su prilično stabilne. Ne bi trebali nestati kad reagira s metanom.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o hidroksilnoj skupini i svim njenim važnostima.