Групата хидроксил Това е този, който се състои от един кислороден атом и един водороден атом и прилича на водна молекула. Може да се намери в различни химични форми като група, йон или радикал. За всички онези хора, които изучават органична химия, познаването на реакциите и значението на тази група атоми е от съществено значение. И той е способен да образува основни връзки с въглеродния атом, въпреки че може да го направи и със сяра и фосфор.
В тази статия ще ви разкажем за характеристиките на хидроксилната група и значението, което тя има в органичната химия.
ключови характеристики
Когато анализираме хидроксилната група от гледна точка на неорганичната химия, виждаме, че тя участва повече като йон. Тоест типът връзка, който съществува между него и металите, не е ковалентен, а йонен. Тъй като това съществува, хидроксилната група се превърна във важен елемент, който помага да се определят свойствата и трансформациите на много съединения. Освен това, в контекста на хидроксил в органичната химия и неговото въздействие върху атмосферата, от решаващо значение е да се разбере как е свързано с поведението на други съединения, както и ефектът на метана върху глобалното затопляне.
Хидроксилната група е свързана с радикал, който се дефинира с буквата R, ако е алкил или с буквата Ar, ако е ароматен. Това, което е най-изследвано в науката е, че той осигурява хидроксилната група на молекулата, в която се свързва. Най-точният отговор се намира при изследването на неговите протони. И протоните могат да бъдат грабнати от силни основи, за да образуват соли. Това също може да взаимодейства с други околни групи, които са свързани помежду си чрез водородни връзки. Освен това, най-важното нещо за хидроксилната група е, че където и да се намира, тя може да представлява потенциален регион за образуване на вода.
Структура на хидроксилната група
Хидроксилната група се е превърнала в много интересна молекула от гледна точка на органичната химия. Молекулата на водата има ъглова форма и прилича на бумеранг. Ако отрежем единия му край, което означава същото като премахването на протон, могат да възникнат различни ситуации. Водната молекула е се трансформира в хидроксилния радикал или хидроксилния йон. И двете обаче имат молекулярна линейна геометрия и не са електронни.
Всички тези връзки се дължат на факта, че са ориентирани към два атома, за да останат подравнени през цялото време. Същото не се случва с хибридните орбитали. Ключът за хидроксилната група, за да позволи на различни молекули да се смесват една с друга, изисква водородни връзки. Тези водородни връзки не са силни сами по себе си, но тъй като броят на източниците и броят на хидроксилните групи в структурата се увеличават, ефектите се умножават. Това увеличение на броя на водородните връзки също се отразява във физичните свойства на съединението.
Водородните връзки изискват атомите да са разположени един срещу друг. Има някои кислородни атоми от хидроксилна група, които трябва да бъдат подредени по такъв начин, че да могат да генерират права линия с водорода от втора група. Това е малко по-сложно, но се случва често. По този начин възникват доста специфични пространствени подредби, като напр какво се случва в структурата на ДНК молекулата. Това се случва между азотните основи, които изграждат ДНК.
Можем да наречем броя на хидроксилните групи структура, пряко пропорционална на афинитета на водата към молекулата. Ще дадем пример, за да го разберем по-добре. Въпреки че захарта има хидрофобна въглеродна структура, тъй като има голям брой хидроксилни групи, го прави много разтворим във вода. Освен това е важно да се разбере връзка между хидроксилната група и стабилността на емисиите в околната среда.
Йони и техните функции
Хидроксилната група и йонът са много сходни, но имат различни химични свойства. Хидроксилният йон е изключително силна основа и работи чрез улавяне на протони. Ако го насилваме, може да се превърне във вода. И това е непълна водна молекула, която е отрицателно заредена и се нуждае от протон, за да бъде завършена. От друга страна, тъй като хидроксилната група Не е необходимо да улавя протони, за да завърши, той се държи като изключително слаба основа. Той е способен да дарява протони, въпреки че го прави само срещу бази, които са много силни.
Положителните ядра са атоми в молекула, които страдат от електронен дефицит поради тяхната електроотрицателна среда. В този смисъл разбирането на функциите на хидроксилната група е от съществено значение за анализиране на нейната роля в сложни химични реакции. Във връзка с това е интересно да се разгледат атмосферните реакции.
Хидроксилна група и метеорология
Знаем, че той действа като вид детергент във въздуха, който разгражда други газове. Хидроксилната група е основният контрол на концентрацията на метан. Метанът е парников газ, който е надминат по концентрация само от въглеродният диоксид в приноса му към глобалното затопляне. Въпреки че метанът се намира в по-малка част в атмосферата, той е способен да задържа по-голямо количество топлина от въглеродния диоксид. Следователно е от съществено значение да се изследва хидроксилът в органичната химия и неговото въздействие върху атмосферата.
Има ново изследване, водено от постдокторант от НАСА, което показва, че хидроксилните радикали се рециклират и са в състояние да поддържат постоянна атмосферна концентрация. Тази концентрация се поддържа във времето, въпреки че емисиите на метан се увеличават. Следователно разбирането на ролята на хидроксил е от съществено значение за разбирането на полезния живот на метана и атмосферата. Това има значителни последици за химията на климата.
Учените отбелязват, че увеличаващите се концентрации и емисии на газ метан могат да доведат до изчерпване на запасите от хидроксилни радикали в глобален мащаб. По този начин полезният живот на метана ще бъде удължен, проблем, който ще добави към глобалното затопляне. Като увеличим полезния живот на метана, няма да имаме с какво да почистваме атмосферата. Наблюдавани са първичните източници на хидроксил и метан и как те реагират. Рециклирането на тази група става след разграждането на метана и след това реформиране в присъствието на други газове. Концентрациите на хидроксил са доста стабилни във времето. Те не трябва непременно да изчезват, когато той реагира с метан.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за хидроксилната група и цялото й значение.