Grupa hidroksil To je onaj koji se sastoji od jednog atoma kisika i jednog atoma vodika i podsjeća na molekul vode. Može se naći u različitim hemijskim oblicima kao što su grupa, jon ili radikal. Za sve one koji studiraju organsku hemiju, poznavanje reakcija i važnosti ove grupe atoma je od suštinskog značaja. I sposoban je da formira bitne veze s atomom ugljika, iako to može učiniti i sa sumporom i fosforom.
U ovom članku ćemo vam reći o karakteristikama hidroksilne grupe i značaju koje ona ima u organskoj kemiji.
Glavne karakteristike
Kada analiziramo hidroksilnu grupu sa stanovišta neorganske hemije, vidimo da ona više učestvuje kao jon. Odnosno, vrsta veze koja postoji između njega i metala nije kovalentna, već jonska. Budući da ovo postoji, hidroksilna grupa je postala važan element koji pomaže u definiranju svojstava i transformacija mnogih spojeva. Nadalje, u kontekstu hidroksila u organskoj hemiji i njegovog utjecaja na atmosferu, ključno je razumjeti kako se on odnosi na ponašanje drugih jedinjenja, kao što je učinak metana na globalno zagrijavanje.
Hidroksilna grupa je vezana za radikal koji je definisan slovom R ako je alkil ili slovom Ar ako je aromatičan. Ono što se najviše proučava u nauci je da on daje hidroksilnu grupu molekulu za koji se vezuje. Najtačniji odgovor nalazi se u proučavanju njegovih protona. A protoni se mogu zgrabiti jakim bazama i formirati soli. Ovo također može stupiti u interakciju s drugim okolnim grupama koje su međusobno povezane vodoničnim vezama. Nadalje, najvažnija stvar kod hidroksilne grupe je da, gdje god da se nalazi, ona može predstavljati potencijalno područje za formiranje vode.
Struktura hidroksilne grupe
Hidroksilna grupa je postala vrlo zanimljiva molekula sa stanovišta organske hemije. Molekul vode ima ugaoni oblik i izgleda kao bumerang. Ako odrežemo jedan njegov kraj, što znači isto kao i uklanjanje protona, mogu se dogoditi razne situacije. Molekul vode je transformira u hidroksilni radikal ili hidroksilni ion. Međutim, obje imaju molekularno linearnu geometriju i nisu elektroničke.
Sve ove veze nastaju zbog činjenice da su orijentirane prema dva atoma kako bi u svakom trenutku ostale poravnate. Isto se ne dešava sa hibridnim orbitalama. Ključ za hidroksilnu grupu koja omogućava različitim molekulima da se miješaju jedni s drugima zahtijevaju vodikove veze. Ove vodonične veze nisu jake same po sebi, ali kako se povećava broj izvora i broj hidroksilnih grupa u strukturi, efekti se množe. Ovo povećanje broja vodoničnih veza se takođe odražava na fizička svojstva jedinjenja.
Vodikove veze zahtijevaju da se atomi nalaze jedan naspram drugog. Postoje neki atomi kiseonika hidroksilne grupe koji moraju biti raspoređeni na takav način da mogu generisati pravu liniju sa vodonikom druge grupe. Ovo je nešto složenije, ali se često javlja. Na taj način nastaju sasvim specifični prostorni rasporedi, kao npr šta se događa unutar strukture molekula DNK. To se događa između azotnih baza koje čine DNK.
Broj hidroksilnih grupa možemo nazvati strukturom koja je direktno proporcionalna afinitetu vode za molekulu. Daćemo primjer da bismo ga bolje razumjeli. Iako šećer ima hidrofobnu strukturu ugljika, budući da ima veliki broj hidroksilnih grupa, čini ga vrlo topljivim u vodi. Nadalje, važno je razumjeti odnos između hidroksilne grupe i stabilnosti emisije u okruženju.
Joni i njihove funkcije
Hidroksilna grupa i jon su veoma slični, ali imaju različita hemijska svojstva. Hidroksilni jon je izuzetno jaka baza i radi tako što hvata protone. Ako ga prisilimo, može se pretvoriti u vodu. A ovo je nepotpuna molekula vode koja je negativno nabijena i treba joj proton da bi se kompletirao. S druge strane, od hidroksilne grupe Ne treba da uhvati protone da bi završio, ponaša se kao izuzetno slaba baza. Sposoban je donirati protone, iako to čini samo protiv baza koje su vrlo jake.
Pozitivna jezgra su atomi u molekuli koji pate od elektronskog nedostatka zbog svog elektronegativnog okruženja. U tom smislu, razumijevanje funkcija hidroksilne grupe je od suštinskog značaja za analizu njene uloge u složenim hemijskim reakcijama. U vezi s tim, zanimljivo je razmotriti atmosferske reakcije.
Hidroksilna grupa i meteorologija
Znamo da djeluje kao vrsta deterdženta u zraku koji razgrađuje druge plinove. Hidroksilna grupa je glavna kontrola koncentracije metana. Gas metan je gas staklene bašte koji je u koncentraciji nadmašen samo za ugljen-dioksid u njegovom doprinosu globalnom zagrijavanju. Iako se plin metan nalazi u manjem udjelu u atmosferi, on je sposoban zadržati veću količinu topline od ugljičnog dioksida. Stoga je neophodno proučavati hidroksil u organskoj hemiji i njegov uticaj na atmosferu.
Novo je istraživanje koje je vodio NASA-in postdoktorand pokazalo da se hidroksilni radikali sami recikliraju i sposobni su održavati konstantnu atmosfersku koncentraciju. Ova koncentracija se održava tokom vremena, iako se emisije metana povećavaju. Stoga je razumijevanje uloge hidroksila ključno za razumijevanje korisnog vijeka trajanja metana i atmosfere. Ima značajne implikacije na hemiju klime.
Naučnici su primijetili da povećanje koncentracija i emisija plina metana može uzrokovati iscrpljivanje zaliha hidroksilnih radikala na globalnoj razini. Na taj način bi se produžio vijek trajanja metana, što bi bio problem koji bi doprinio globalnom zagrijavanju. Povećanjem vijeka trajanja metana ne bismo imali čime čistiti atmosferu. Uočeni su primarni izvori hidroksila i metana i njihova reakcija. Recikliranje ove skupine događa se nakon što se metan razgradi, a zatim reformiše u prisustvu drugih plinova. Koncentracije hidroksila s vremenom su prilično stabilne. Ne bi trebali nužno nestati kad reagira s metanom.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o hidroksilnoj grupi i svim njenim važnostima.