Hapniku funktsioonid: mis need on, omadused

Et hapniku funktsioonid on rühm orgaanilised ühendid mille süsinikuahelaga on seotud hapnikuaatomid. Kas need on:

  • alkohol;

  • ketoon;

  • aldehüüd;

  • karboksüülhape;

  • ester;

  • eeter.

Loe ka:Süsivesinikud – süsinikust ja vesinikust koosnevad ühendid

Kokkuvõte hapniku funktsiooni kohta

  • Hapnikufunktsioonid on rühm ühendeid, mis sisaldavad hapnikuaatomit. hapnikku kinnitatud otse süsinikahela külge.

  • Erinevaid hapnikufunktsioone iseloomustab konkreetne struktuurne paigutus aatomid, mida nimetatakse funktsionaalrühmaks.

  • Funktsionaalrühmad vastutavad iga orgaanilise funktsiooni omaduste eest.

  • Hapniku funktsioonid on: alkohol, ketoon, aldehüüd, karboksüülhape, ester ja eeter.

Videotund hapnikufunktsiooni kohta

Millised on hapniku funktsioonid?

Hapnikuga varustatud keha funktsioonid on need, mis neil on hapnikuaatom seotud hapnikuaatomiga süsinik süsinikuahelast.

Hapniku funktsioonid on järgmised:

  • alkohol;

  • ketoon;

  • aldehüüd;

  • karboksüülhape;

  • ester;

  • eeter.

Orgaanilised funktsioonid identifitseeritakse nende funktsionaalrühma järgi, mis on aatomite või sidemete struktuurne paigutus, mis vastutab selle ühendite komplekti iseloomulike omaduste eest.

Hapniku funktsioonide tähtsus

Hapniku funktsioonide olemasolu orgaanilistes ühendites on võimeline muutma ühendite omadusi, võrreldes vastava süsivesinikuga, võrdse süsinikuarvuga.

Hapnikufunktsioone iseloomustab hüdroksüül-, karbonüül- või karboksüülrühmade esinemine. A hapnikuaatomi olemasolu suurendab polaarsust ühendid, muutes need hüdrofiilsemaks, st suurendades nende afiinsust vesi.

Hapniku funktsioonide esinemine vastutab ka tüübi eest molekulidevaheline jõudtoimib molekulide vahel. Molekulidevaheliste jõudude olemus ja intensiivsus mõjutavad lahustuvus ning sulamis- ja keemistemperatuurid.

Allolev tabel toob võrdluse kolme ühendi mõningate omaduste vahel, millel on sama arv süsinikuaatomeid, kuid mis erinevad hapnikuga küllastunud funktsionaalrühmade olemasolu poolest.

Orgaaniline kompost

Butaan (C4H10)

Butanoon (C4H8O)

Butanool (C4H10O)

Butaani struktuurivalem
Butanooni struktuurivalem
Butanooli struktuurvalem

orgaaniline funktsioon

Süsivesinik

ketoon

(hapniku funktsioon)

Alkohol

(hapniku funktsioon)

Polaarsus

apolaarne

Polaarne

Polaarne

sulamistemperatuur

-138,3 °C

-86 °C

-89 °C

keemistemperatuur

-0,5 °C

80°C

118 °C

Domineeriv molekulidevaheline jõud

Indutseeritud dipool

püsiv dipool

vesiniksidemed

Alkohol

Orgaaniline funktsioon alkohol sisaldab hüdroksüülrühma (-OH), mis on seotud otse küllastunud süsinikugast see süsinikuaatom, mis loob ainult üksiksidemeid.

Alkoholide funktsionaalne rühm: R-OH (hüdroksüül).

Alkoholi struktuurivalem

alkoholid on klassifitseeritakse süsiniku tüübi järgi, millega hüdroksüülrühm on seotud. Primaarsetel alkoholidel on hüdroksüülrühm seotud primaarse süsinikuga. Sekundaarsete alkoholide hüdroksüülrühm on seotud sekundaarse süsinikuga ja tertsiaarsete alkoholide -OH rühm on seotud tertsiaarsete süsinikudega.

Orgaanilist ühendit, millel on ainult üks hüdroksüülrühm, nimetatakse monoalkoholiks. Kui sellel on kaks hüdroksüülrühma, nimetatakse seda dialkoholiks. Peale selle nimetatakse molekule polüalkoholideks.

A alkoholide nomenklatuur järgib Iupac'i (Rahvusvaheline Puhta ja Rakenduskeemia Liit) soovitust, võttes arvesse keemiliste struktuuride nimetuste koostamist kolmes osas:

  • Prefiks – seotud süsiniku arvuga.

  • Infix – viitab süsinikuaatomite vahel loodud keemilise sideme tüübile.

  • Sufiks – seotud funktsionaalrühmaga. Alkoholide puhul kasutatakse järelliidet -Tere.

Vaata näiteid:

Propanooli struktuurivalem
Butaan-1,2-diooli struktuurivalem

O peamine alkohol on etaanl (CH3CH2OH), kasutatakse kütusena, alkohoolsetes jookides, keemilise lahusti, puhastus- ja desinfektsioonivahendina.

ketoon

Orgaanilise ketooni funktsioon vastab funktsionaalne karbonüülrühm (C=O), mis asub kahe süsinikuaatomi vahel süsinikuahelast.

Ketoonide funktsionaalne rühm: R1–(C=O)–R2.

Ketooni struktuurivalem

Ketoonid on klassifitseeritakse karbonüülrühmade arvu järgi:

  • Monoketoonid – neil on üks karbonüülrühm.

  • Diketoonid – sisaldavad kahte karbonüülrühma.

  • Polütoonid – sisaldavad rohkem kui kahte karbonüülrühma.

A ketoonide nomenklatuur järgib Iupac'i reegleid, kuid sufiksi kirjapildis on erinevusi. Ketoonid tuvastatakse järelliide abil -peal.

Butaan-2-ooni struktuurivalem
4-metüülpent-4-een-2-ooni struktuurivalem

Üldiselt leiavad ketoonid rakendust muude kemikaalide ja ravimite valmistamisel. Tööstuses kasutatakse ketoone värvide, värvainete ja lakkide lahustitena. Üks tuntumaid ketoone on propanoon, mida rahvasuus tuntakse atsetoonina. Küünelaki eemaldamiseks kasutatakse atsetooni lahuseid.

Loe ka:Amiidid - ühendid, mille karbonüülrühmaga on seotud lämmastik

Aldehüüd

Orgaaniline aldehüüdi funktsioon on mida iseloomustab karbonüüli funktsionaalrühma olemasolu, mille süsinikuaatomil on vesinikside.

Aldehüüdide funktsionaalne rühm: H–C=O (formüül).

Aldehüüdi struktuurivalem

Aldehüüdid esinevad alati süsinikuahela lõpus, kuna nende süsinikuaatom peab olema seotud vähemalt ühe vesinikuaatomiga.

A aldehüüdühendite nomenklatuur järgib IUPAC-i reegleid, erinedes järelliide poolest. Aldehüüdid identifitseeritakse järelliide abil -al.

Butaan-2-enaali struktuurivalem
Propanaali struktuurivalem

Aldehüüde kasutatakse tööstuslikult parfüümide valmistamisel ja maitseaine, kuna selle lõhn ja maitse varieeruvad sõltuvalt süsinikuahela pikkusest. Aldehüüdühendeid kasutatakse muu hulgas ka puhastusvahendite, ravimite, polümeeride valmistamisel. Lühikese süsinikuahelaga aldehüüde saab kasutada säilitusainena, näiteks kuulsaid formaliini, mis on aldehüüd nimega metanaal.

Konnad formaldehüüdiga klaasviaalides
Formaldehüüd on aldehüüd, mida kasutatakse kudede konserveerimiseks.

karboksüülhape

Orgaanilise karboksüülhappe funktsiooni tuvastatakse karboksüülfunktsionaalse rühma (-COOH) olemasolu järgi.

Karboksüülhapete funktsionaalne rühm: –(C=O)OH või –COOH.

Karboksüülhappe struktuurivalem

Selle orgaanilise funktsiooni alla kuuluvad ühendid on nõrgad happed, kuna vabastavad kergesti H-ioone+ vesilahuses.

A karboksüülhapete nomenklatuur järgib Iupac'i reegleid, kuid termin "hape" esineb süsinikuarvu tähistava eesliide ees ja kasutatav järelliide on -oic.

Butaanhappe struktuurivalem
3-metüülbut-2-eenhappe struktuurivalem

O Kõige tavalisem karboksüülhape igapäevaelus on Äädikhape, äädikas sisalduv aine. C-vitamiin, mida leidub rohkesti paljudes tsitrusviljades, on orgaaniline molekul, mida nimetatakse askorbiinhappeks.

Ester

Orgaanilise estri funktsioon identifitseeritakse funktsionaalrühma karbonüülrühma järgi, mille süsinikuaatomil on hapniku ligand.

Estrite funktsionaalne rühm: –R–(C=O)O–R'.

Estri struktuurivalem

Estrid on karboksüülhapete derivaadid, mis erinevad neist selle poolest, et neil on vesinikuaatomi asemel hapnikuaatomiga seotud alküülradikaal.

Estrifunktsiooni kuuluvad molekulid moodustuvad karboksüülhappe ja alkoholi vahelisel reaktsioonil, mida nimetatakse reaktsiooniks. esterdamine.

Reeglid jaoks estrite nomenklatuur Iupaci määratletud molekul koosneb kahest osast:

Tabel estrite nimetamise reeglitega
Etüületanoaadi struktuurivalem
Etüülpropanoaadi struktuurvalem

Estrite peamine omadus on nende võime simuleerida maitset ja aroomi looduslikest toiduainetest vastavalt süsinikuahelate pikkusele (R1 ja R2). Seetõttu kasutatakse estreid laialdaselt lõhna- ja maitseainetena toiduainetööstuses, ravimite, parfüümide ja kosmeetikatoodete tootmisel.

Eeter

Orgaaniline eeterfunktsioon on mida iseloomustab hapnikuaatom kahe süsinikuahela vahel.

Eetrite funktsionaalne rühm: R–O–R.

Tabel eetri nimetamise reeglitega

Eetrid on väga tuleohtlikud ained, millel on iseloomulik ja tugev lõhn.

A ametlik Iupac eetrite nomenklatuur järgib järjestuse eesliide + infix + järelliide. Molekuli sellele küljele, millel on vähem süsiniku, antakse aga järelliide -oksü, pikemat süsinikuahelat nimetatakse aga süsivesinikuks, saades järelliide -o.

Metoksüetaani struktuurivalem
Metoksü-2-metüülpropaani struktuurivalem

Eetrid on kasutatakse värvide, vaikude, õlide ja rasvade lahustitena. Seetõttu kasutatakse neid erinevates tööstus- ja farmaatsiaprotsessides. Eetrit kasutati kunagi anesteetikumina, tänapäeval asendati see teiste ohutumate ainetega.

Loe ka:Nitroühendid – ühendid, mille molekulis on nitro (NO2) rühmad

Lahendati hapnikufunktsioonide harjutusi

küsimus 1

(Uece) Orgaanilises keemias määratletakse funktsionaalrühma kui molekulaarstruktuuri, mis annab ainetele sarnase keemilise käitumise. Ühendite kogumit, millel on sama funktsionaalne rühm, nimetatakse orgaaniliseks funktsiooniks. Märkige valik, mis esitab õigesti ühendi ja orgaanilise funktsiooni, millesse see kuulub.

Alternatiivid orgaanilise komposti ja selle võimaliku orgaanilise funktsiooniga

Resolutsioon:

Täht C

Alternatiivide hulgas on ainus, mis väljendab õigesti funktsionaalrühma keemilise funktsiooni nimetuses, punkt C. Orgaanilise estri funktsiooni määrab karbonüüli funktsionaalrühm, mille süsinikuaatomil on ka hapniku ligand.

Punktis A on väljendatud eetri funktsionaalrühm.

Punktis B on väljendatud ketooni funktsionaalrühm.

Punktis D on väljendatud amiidi funktsionaalrühm. amiinid see on amiidid kuuluvad lämmastiku funktsioonide hulka.

küsimus 2

(UCS-RS) 5. sajandil eKr. Kreeka arst Hippokrates C. kirjutas, et pajukoorest valmistatud toode leevendas valu ja alandas palavikku. Seda sama toodet, happepulbrit, mainitakse isegi Lähis-Ida, Sumeri, Egiptuse ja Assüüria iidsete tsivilisatsioonide tekstides. Põlisameeriklased kasutasid seda ka peavalude, palaviku, reuma ja värina vastu. See ravim on aspiriini eelkäija, mille keemiline struktuur on näidatud allpool.

Aspiriini prekursorravimi keemiline struktuur

Eespool esitatud aspiriini struktuuris esinevad orgaanilised funktsioonid on järgmised:

a) karboksüülhape ja ester.

b) alkohol ja eeter.

c) amiin ja amiid.

d) amiin ja eeter.

e) aminohapped ja alkohol.

Resolutsioon:

Täht a

Näide orgaaniliste funktsioonide kohta, mis esinevad aspiriini prekursorravimi keemilises struktuuris

Autor Ana Luiza Lorenzen Lima
Keemia õpetaja

Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/funcoes-oxigenadas.htm

5 Chrome'i laiendust, mis muudavad ChatGPT veelgi paremaks

ChatGPT on OpenIA tööriist, mis juba teeb pöörde juhtivate tehnoloogiate arendamisel. Vähem kui ü...

read more
Tervis ja kaka: lõplik juhend väljaheite värvi ja kuju mõistmiseks!

Tervis ja kaka: lõplik juhend väljaheite värvi ja kuju mõistmiseks!

Kuigi valdav enamus inimesi on piinlik oma väljaheitest rääkida, on väga oluline seda teemat arut...

read more

Unustatud FGTS-i raha saab välja võtta

Aastal 2022 saavad töötajad arvestada summadega, mis on lahkumishüvitiste fondi unustatud (FGTS) ...

read more