Nhóm hydroxyl Nó là một trong đó bao gồm một nguyên tử oxy và một nguyên tử hydro và giống như một phân tử nước. Nó có thể được tìm thấy ở nhiều dạng hóa học khác nhau như trong một nhóm, một ion hoặc một gốc. Đối với tất cả những người nghiên cứu hóa học hữu cơ, biết các phản ứng và tầm quan trọng của nhóm nguyên tử này là điều cần thiết. Và nó có khả năng hình thành các liên kết thiết yếu với nguyên tử cacbon, mặc dù nó cũng có thể làm như vậy với lưu huỳnh và phốt pho.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết về các đặc điểm của nhóm hydroxyl và tầm quan trọng của nó trong hóa học hữu cơ.
Các tính năng chính
Khi chúng ta phân tích nhóm hydroxyl từ quan điểm của hóa học vô cơ, chúng ta thấy rằng nó tham gia nhiều hơn với tư cách là một ion. Nói cách khác, loại ren tồn tại giữa nó và các kim loại không phải là cộng hóa trị, mà là ion. Do đó, nhóm hydroxyl đã trở thành một nguyên tố quan trọng giúp xác định tính chất và biến đổi của nhiều hợp chất.
Nhóm hydroxyl được gắn với một gốc được xác định cvới chữ R nếu nó là alkyl hoặc với chữ Ar nếu nó là thơm. Điều tôi biết nhất về khoa học là những gì đóng góp nhóm hydroxyl vào phân tử mà nó liên kết. Câu trả lời tốt nhất được tìm thấy trong nghiên cứu về các proton của nó. Và đó là proton có thể bị bazơ mạnh bắt lấy để tạo thành muối. Điều này cũng có thể tương tác với các nhóm xung quanh khác được kết nối với nhau bằng liên kết hydro. Ngoài ra, điều quan trọng nhất về nhóm hydroxyl là ở bất cứ đâu, nó có thể đại diện cho một vùng tiềm năng cho sự hình thành nước.
Cấu trúc của nhóm hydroxyl
Nhóm hydroxyl đã trở thành một phân tử khá thú vị theo quan điểm của hóa học hữu cơ. Phân tử nước có hình dạng góc cạnh và trông giống như một chiếc boomerang. Nếu chúng ta cắt một trong các đầu của nó, có nghĩa là giống như loại bỏ một proton, các tình huống khác nhau có thể xảy ra. Phân tử nước là chuyển thành gốc hydroxyl hoặc ion hydroxyl. Tuy nhiên, cả hai đều có dạng hình học phân tử tuyến tính và không phải là điện tử.
Tất cả những liên kết này là do chúng hướng về hai nguyên tử để có thể luôn thẳng hàng. Điều này cũng không xảy ra với các obitan lai hóa. Chìa khóa để nhóm hydroxyl cho phép các phân tử khác nhau trộn lẫn với nhau cần có liên kết hydro. Bản thân các liên kết hydro này không bền, nhưng khi số lượng nguồn và số lượng nhóm hydroxyl trong cấu trúc tăng lên, các tác động sẽ nhân lên. Sự gia tăng số lượng liên kết hydro này cũng được phản ánh trong các tính chất vật lý của hợp chất.
Liên kết hydro yêu cầu các nguyên tử phải đối diện nhau. Có một số nguyên tử oxy của một nhóm hydroxyl phải được sắp xếp sao cho nó có thể tạo ra một đường thẳng với hydro của nhóm thứ hai. Điều này có phần phức tạp hơn nhưng nó xảy ra thường xuyên. Bằng cách này, các sắp xếp không gian khá cụ thể bắt nguồn như những gì xảy ra trong cấu trúc của phân tử DNA. Điều này xảy ra giữa các bazơ nitơ tạo nên DNA.
Chúng ta có thể gọi số nhóm hydroxyl là cấu trúc tỷ lệ thuận với ái lực của nước đối với phân tử. Chúng tôi sẽ đưa ra một ví dụ để hiểu nó tốt hơn. Mặc dù đường có cấu trúc cacbon kỵ nước, vì nó có một số lượng lớn các nhóm hydroxyl, làm cho nó rất dễ hòa tan trong nước.
Các ion và chức năng của chúng
Nhóm hydroxyl và ion rất giống nhau nhưng có tính chất hóa học khác nhau. Ion hydroxyl là một bazơ cực kỳ mạnh và hoạt động bằng cách thu giữ các proton. Nếu chúng ta ép nó, nó có thể biến thành nước. Và đây là một phân tử nước không hoàn chỉnh mang điện tích âm và cần một proton để hoàn thành. Mặt khác, vì nhóm hydroxyl nó không cần phải thu giữ proton để hoàn thành nó hoạt động như một cơ sở cực kỳ yếu. Nó có khả năng tặng proton mặc dù nó chỉ làm như vậy đối với các bazơ rất mạnh.
Hạt nhân dương là các nguyên tử trong phân tử bị thiếu hụt điện tử do tác động của môi trường âm điện của chúng.
Nhóm hydroxyl và khí tượng học
Chúng ta biết rằng nó hoạt động như một loại chất tẩy rửa trong không khí để phân hủy các khí khác. Chúng ta biết rằng nhóm hydroxyl là yếu tố kiểm soát chính của nồng độ mêtan. Khí mêtan là một loại khí nhà kính chỉ vượt qua về nồng độ carbon dioxide trong đóng góp của nó vào sự nóng lên toàn cầu. Mặc dù khí mêtan được tìm thấy ở mức độ ít hơn trong khí quyển, nhưng nó có khả năng giữ lại một lượng nhiệt lớn hơn so với khí cacbonic.
Một nghiên cứu mới do một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của NASA dẫn đầu đã chỉ ra rằng các gốc hydroxyl tự tái chế và có thể duy trì nồng độ không đổi trong khí quyển. Nồng độ này được duy trì theo thời gian ngay cả khi lượng khí thải mêtan tăng lên. Vì vậy, hiểu được vai trò của hydroxyl là điều cần thiết để hiểu được vòng đời hữu ích của khí mêtan và khí quyển.
Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng việc tăng nồng độ và phát thải khí mêtan có thể khiến lượng gốc hydroxyl bị cạn kiệt trên phạm vi toàn cầu. Bằng cách này, thời gian sử dụng hữu ích của khí mê-tan sẽ được kéo dài, một vấn đề sẽ làm tăng thêm sự nóng lên toàn cầu. Bằng cách làm cho tuổi thọ của khí mê-tan dài hơn, chúng ta sẽ không có gì để làm sạch bầu khí quyển. Các nguồn chính của hydroxyl và mêtan và cách chúng phản ứng đã được quan sát. Việc tái chế nhóm này xảy ra sau khi mêtan bị phân hủy và sau đó chuyển hóa với sự có mặt của các khí khác. Nồng độ hydroxyl khá ổn định theo thời gian. Chúng không nhất thiết phải biến mất khi phản ứng với metan.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về nhóm hydroxyl và tầm quan trọng của nó.