Функции на кислорода: какво представляват, характеристики

Към кислородна функция са група от органични съединения които имат кислородни атоми, свързани с въглеродната верига. те ли са:

алкохол;
кетон;
алдехид;
карбоксилова киселина;
естер;
етер.

Прочетете също:Въглеводороди - съединения, съставени от въглерод и водород

Обобщение на функцията на кислорода

Кислородните функции са група от съединения, които съдържат кислороден атом. кислород прикрепени директно към въглеродната верига.
Различните функции на кислорода се характеризират със специфично структурно устройство на атоми, наречена функционална група.
Функционалните групи са отговорни за свойствата на всяка органична функция.
Кислородните функции са: алкохол, кетон, алдехид, карбоксилна киселина, естер и етер.

Видео урок за функцията на кислорода

Какви са функциите на кислорода?

Кислородните функции на тялото са тези, които имат кислороден атом, свързан с кислороден атом въглерод на въглеродната верига.

Функциите на кислорода са:

алкохол;
кетон;
алдехид;
карбоксилова киселина;
естер;
етер.

Органичните функции се идентифицират по тяхната функционална група,

instagram story viewer

което е структурно подреждане на атоми или връзки, отговорно за характерните свойства на този набор от съединения.

Значение на функциите на кислорода

Наличието на кислородни функции в органичните съединения е в състояние да променя свойствата на съединенията, в сравнение със съответния въглеводород, с равен брой въглероди.

Кислородните функции се характеризират с наличието на хидроксилни, карбонилни или карбоксилни групи. А наличието на кислороден атом увеличава полярния характер съединения, което ги прави по-хидрофилни, тоест увеличава афинитета им към вода.

Възникване на кислородни функции отговаря и за вида на междумолекулна силадействащи между молекулите. Природата и интензивността на междумолекулните сили влияят на разтворимост и температурите на топене и кипене.

Таблицата по-долу представя сравнение между някои свойства на три съединения, които имат еднакъв брой въглеродни атоми, но се различават по наличието на кислородни функционални групи.

Органичен компост
Бутан (C₄з₁₀)	Бутанон (C₄з₈О)	Бутанол (C₄з₁₀О)

органична функция	въглеводород	кетон (кислородна функция)	Алкохол (кислородна функция)
Полярност	аполярно	Полярен	Полярен
температура на топене	-138,3°C	-86°C	-89°C
температура на кипене	-0,5°C	80°C	118°C
Преобладаваща междумолекулна сила	Индуциран дипол	постоянен дипол	водородни връзки

Алкохол

Алкохолът с органична функция има хидроксилна група (-ОН), свързана директно с наситен въглерод, тоест този въглероден атом, който установява само единични връзки.

Функционална група алкохоли: R-OH (хидроксил).

алкохолите са класифицирани според вида въглерод, към който е прикрепен хидроксилът. Първичните алкохоли имат хидроксил, свързан с първичния въглерод. Вторичните алкохоли имат хидроксилна група, прикрепена към вторичен въглерод, а третичните алкохоли имат своята -ОН група, прикрепена към третични въглероди.

Органично съединение, което има само един хидроксил, се нарича моноалкохол. Ако има две хидроксилни групи, той се нарича диалкохол. Освен това молекулите се наричат полиалкохоли.

А номенклатура за алкохоли следва препоръката на Iupac (Международен съюз за чиста и приложна химия), разглеждайки сглобяването на името на химическите структури в три части:

Префикс – свързан с броя въглеродни атоми.
Infix – отнася се до типа химична връзка, установена между въглеродните атоми.
Суфикс – свързан с функционалната група. В случай на алкохоли, използваната наставка е -Здравейте.

Вижте примери:

О основният алкохол е етанл (CH₃CH₂OH), използван като гориво, в алкохолни напитки, като химически разтворител, почистващ агент и дезинфектант.

кетон

Органичната кетонна функция съответства на карбонилна функционална група (C=O), разположена между два въглеродни атома на въглеродната верига.

Функционална група кетони: R₁–(C=O)–R₂.

Кетоните са класифицирани според броя на карбонилните групи:

Монокетони – имат една карбонилна група.
Дикетони – имат две карбонилни групи.
Политони – имат повече от две карбонилни групи.

А номенклатура за кетони следва правилата на Iupac, но с разлика в изписването на наставката. Кетоните се идентифицират с наставката -на.

Структурна формула на 4-метилпент-4-ен-2-он

Като цяло кетоните намират приложение в производството на други химикали и фармацевтични продукти. В промишлеността кетоните се използват като разтворители за бои, багрила и лакове. Един от най-известните кетони е пропанон, който е известен като ацетон. Ацетоновите разтвори се използват за премахване на лак за нокти.

Прочетете също:Амиди — съединения, които имат азот, свързан към карбонила

Алдехид

Функцията на органичния алдехид е характеризиращ се с наличието на карбонилна функционална група, чийто въглероден атом има водородна връзка.

Функционална група на алдехидите: H–C=O (формил).

Алдехидите винаги се срещат в края на въглеродните вериги, тъй като техният въглероден атом трябва да бъде свързан с поне един водороден атом.

А номенклатура на алдехидните съединения следва правилата на IUPAC, като се различава по суфикса. Алдехидите се идентифицират с наставката -ал.

Алдехидите се използват индустриално в производството на парфюми и овкусител, тъй като миризмата и вкусът му варират според дължината на въглеродната верига. Алдехидните съединения се използват и в производството на почистващи продукти, лекарства, полимери и др. Алдехидите с къса въглеродна верига могат да се използват като консервиращ агент, като известния формалин, който е алдехид, наречен метанал.

Жаби в стъклени флакони с формалдехид — Формалдехидът е алдехид, използван за консервиране на тъкани.

карбоксилова киселина

Функцията на органичната карбоксилна киселина се идентифицира чрез наличието на карбоксилна функционална група (-COOH).

Функционална група карбоксилни киселини: –(C=O)OH или –COOH.

Структурна формула на карбоксилна киселина

Съединенията, принадлежащи към тази органична функция, са слаби киселини, тъй като те лесно освобождават Н йони⁺ във воден разтвор.

А номенклатура на карбоксилни киселини следва правилата на Iupac, но терминът "киселина" се появява преди префикса, който показва въглеродното число, а използваната наставка е -oic.

Структурна формула на 3-метилбут-2-енова киселина

О най-разпространената карбоксилна киселина в ежедневието е Оцетна киселина, вещество, присъстващо в оцета. Витамин С, изобилен в много цитрусови плодове, е органична молекула, наречена аскорбинова киселина.

Естер

Органичната естерна функция се идентифицира чрез наличието на карбонилна функционална група, чийто въглероден атом има кислороден лиганд.

Функционална група естери: –R–(C=O)O–R'.

Естерите са производни на карбоксилни киселини, различаващи се от тях по това, че имат алкилов радикал, свързан към кислородния атом вместо към водородния атом.

Молекулите, принадлежащи към естерната функция, се образуват от реакцията между карбоксилна киселина и алкохол, реакция, известна като естерификация.

Правилата за номенклатура на естерите дефинирани от Iupac считат, че молекулата се състои от две части:

Таблица с правила за именуване на естери

Основната характеристика на естерите е тяхната способност за симулиране на вкус и аромат на естествените храни, според дължината на въглеродните вериги (R₁ и Р₂). Поради това естерите се използват широко като ароматизатори в хранително-вкусовата промишленост, в производството на фармацевтични продукти, парфюми и козметика.

Етер

Етерната органична функция е характеризиращ се с това, че има кислороден атом между две въглеродни вериги.

Функционална група етери: R–O–R.

Етерите са лесно запалими вещества, с характерна и силна миризма.

А официална номенклатура на Iupac за етери следва реда префикс + инфикс + наставка. Въпреки това, страната на молекулата, която има по-малко въглеродни атоми, получава наставката -окси, докато по-дългата въглеродна верига се нарича като въглеводород, получавайки наставката -о.

Структурна формула на метокси-2-метил-пропан

Етерите са използвани като разтворители за бои, смоли, масла и мазнини. В резултат на това те се използват в различни индустриални и фармацевтични процеси. Някога етерът е бил използван като анестетик, но днес е заменен от други по-безопасни вещества.

Прочетете също:Нитро съединения — съединения, които съдържат нитро (NO2) групи в своята молекула

Решени упражнения върху функциите на кислорода

Въпрос 1

(Uece) В органичната химия функционалната група се дефинира като молекулна структура, която придава на веществата сходно химично поведение. Наборът от съединения, които имат една и съща функционална група, се нарича органична функция. Маркирайте опцията, която правилно представя съединението и органичната функция, към която принадлежи.

Алтернативи с органичен компост и неговата възможна органична функция

Резолюция:

Буква С

Сред алтернативите единствената, която правилно изразява функционалната група към името на химичната функция, е т. C. Органичната естерна функция се определя от карбонилната функционална група, чийто въглероден атом също има кислороден лиганд.

В точка А е изразена етерната функционална група.

В точка Б е изразена кетонната функционална група.

В точка D е изразена амидната функционална група. амини то е амиди принадлежат към азотните функции.

въпрос 2

(UCS-RS) През 5 век пр.н.е. C., Хипократ, гръцки лекар, пише, че продуктът от върбова кора облекчава болката и понижава температурата. Същият този продукт, киселинен прах, дори се споменава в текстове от древните цивилизации на Близкия изток, Шумер, Египет и Асирия. Индианците също са го използвали срещу главоболие, треска, ревматизъм и тремор. Това лекарство е предшественик на аспирина, чиято химична структура е показана по-долу.