Skupina hydroxyl Je to ten, který se skládá z jednoho atomu kyslíku a jednoho atomu vodíku a připomíná molekulu vody. Může se nacházet v různých chemických formách, jako je skupina, iont nebo radikál. Pro všechny lidi, kteří studují organickou chemii, je znalost reakcí a důležitosti této skupiny atomů zásadní. A je schopen tvořit zásadní vazby s atomem uhlíku, i když to může také dělat se sírou a fosforem.
V tomto článku vám řekneme o vlastnostech hydroxylové skupiny a významu, který má v organické chemii.
Hlavní charakteristiky
Když analyzujeme hydroxylovou skupinu z hlediska anorganické chemie, vidíme, že se účastní spíše jako ion. To znamená, že typ vazby, který existuje mezi ní a kovy, není kovalentní, ale iontový. Protože toto existuje, hydroxylová skupina se stala důležitým prvkem, který pomáhá definovat vlastnosti a přeměny mnoha sloučenin. Kromě toho je v souvislosti s hydroxylem v organické chemii a jeho dopadem na atmosféru zásadní pochopit, jak souvisí s chováním jiných sloučenin, stejně jako s vlivem metanu na globální oteplování.
Hydroxylová skupina je vázána na zbytek, který je definován písmenem R, pokud je alkyl, nebo písmenem Ar, pokud je aromatický. Co je nejvíce studováno ve vědě, je to, že poskytuje hydroxylovou skupinu molekule, ve které se váže. Nejpřesnější odpověď lze nalézt při studiu jeho protonů. A protony mohou být vytrženy silnými bázemi za vzniku solí. To může také interagovat s jinými okolními skupinami, které jsou navzájem spojeny vodíkovými vazbami. Kromě toho nejdůležitější věcí na hydroxylové skupině je, že ať je kdekoli, může představovat potenciální oblast pro tvorbu vody.
Struktura hydroxylové skupiny
Hydroxylová skupina se stala velmi zajímavou molekulou z pohledu organické chemie. Molekula vody má hranatý tvar a vypadá jako bumerang. Pokud uřízneme jeden z jeho konců, což znamená totéž jako odstranění protonu, mohou nastat různé situace. Molekula vody je se transformuje na hydroxylový radikál nebo hydroxylový ion. Oba však mají lineární molekulární geometrii a nejsou elektronické.
Všechny tyto vazby jsou způsobeny skutečností, že jsou orientovány na dva atomy, aby zůstaly po celou dobu zarovnány. Totéž se neděje u hybridních orbitalů. Klíč k tomu, aby hydroxylová skupina umožnila smíchání různých molekul, vyžaduje vodíkové vazby. Tyto vodíkové vazby nejsou samy o sobě silné, ale jak se zvyšuje počet zdrojů a počet hydroxylových skupin ve struktuře, účinky se násobí. Toto zvýšení počtu vodíkových vazeb se také odráží ve fyzikálních vlastnostech sloučeniny.
Vodíkové vazby vyžadují, aby atomy byly umístěny proti sobě. Existují některé atomy kyslíku hydroxylové skupiny, které musí být uspořádány tak, aby mohly vytvářet přímku s vodíkem druhé skupiny. Toto je poněkud složitější, ale vyskytuje se často. Vznikají tak zcela specifická prostorová uspořádání, jako kupř co se děje ve struktuře molekuly DNA. To se děje mezi dusíkatými bázemi, které tvoří DNA.
Počet hydroxylových skupin můžeme nazvat strukturou přímo úměrnou afinitě vody k molekule. Uvedeme příklad, abychom tomu lépe porozuměli. Cukr, i když má hydrofobní uhlíkovou strukturu, protože má velké množství hydroxylových skupin, je velmi rozpustný ve vodě. Dále je důležité porozumět vztah mezi hydroxylovou skupinou a stabilitou emisí v prostředí.
Ionty a jejich funkce
Hydroxylová skupina a iont jsou velmi podobné, ale mají odlišné chemické vlastnosti. Hydroxylový iont je extrémně silná báze a funguje tak, že zachycuje protony. Když ji přinutíme, může se proměnit ve vodu. A to je neúplná molekula vody, která je záporně nabitá a potřebuje proton, aby byl dokončen. Na druhou stranu, protože hydroxylová skupina K dokončení nepotřebuje zachytávat protony, chová se jako extrémně slabá báze. Je schopen darovat protony, i když to dělá pouze proti základnám, které jsou velmi silné.
Pozitivní jádra jsou atomy v molekule, které trpí nedostatkem elektronů v důsledku jejich elektronegativního prostředí. V tomto smyslu je pochopení funkcí hydroxylové skupiny nezbytné pro analýzu její role ve složitých chemických reakcích. V souvislosti s tím je zajímavé uvažovat o atmosférických reakcích.
Hydroxylová skupina a meteorologie
Víme, že ve vzduchu působí jako druh detergentu, který rozkládá jiné plyny. Hydroxylová skupina je hlavní kontrolou koncentrace metanu. Metan je skleníkový plyn, který je překonán pouze koncentrací oxid uhličitý ve svém příspěvku ke globálnímu oteplování. Přestože se metan nachází v atmosféře v menším množství, je schopen udržet větší množství tepla než oxid uhličitý. Proto je nezbytné studovat hydroxyl v organické chemii a jeho vliv na atmosféru.
Existuje nový výzkum vedený postdoktorandem NASA, který ukázal, že hydroxylové radikály se recyklují samy a jsou schopny udržovat konstantní atmosférickou koncentraci. Tato koncentrace se v průběhu času udržuje, i když se emise metanu zvyšují. Pochopení role hydroxylu je proto zásadní pro pochopení užitečné životnosti metanu a atmosféry. Má významné důsledky pro klimatickou chemii.
Vědci poznamenali, že rostoucí koncentrace a emise metanu by mohly způsobit vyčerpání zásob hydroxylových radikálů v celosvětovém měřítku. Tímto způsobem by se prodloužila životnost metanu, což je problém, který by přispěl ke globálnímu oteplování. Zvýšením životnosti metanu bychom neměli čím čistit atmosféru. Byly pozorovány primární zdroje hydroxylu a metanu a jejich reakce. K recyklaci této skupiny dochází poté, co se metan rozloží a poté se reformuje v přítomnosti dalších plynů. Koncentrace hydroxylu jsou v průběhu času poměrně stabilní. Nemusí nutně zmizet, když reaguje s metanem.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o hydroxylové skupině a její důležitosti.