Happitoiminnot: mitä ne ovat, ominaisuudet

protection click fraud

Kohteeseen happitoiminto ovat ryhmä orgaaniset yhdisteet joiden hiiliketjuun on kiinnittynyt happiatomeja. Ovatko he:

alkoholia;
ketoni;
aldehydi;
karboksyylihappo;
esteri;
eetteri.

Lue myös:Hiilivedyt – hiilestä ja vedystä koostuvat yhdisteet

Yhteenveto happitoiminnasta

Happifunktiot ovat ryhmä yhdisteitä, jotka sisältävät happiatomin. happi kiinnitetty suoraan hiiliketjuun.
Eri happifunktioille on ominaista erityinen rakenteellinen järjestely atomeja, jota kutsutaan toiminnalliseksi ryhmäksi.
Funktionaaliset ryhmät ovat vastuussa kunkin orgaanisen funktion ominaisuuksista.
Happifunktioita ovat: alkoholi, ketoni, aldehydi, karboksyylihappo, esteri ja eetteri.

Videotunti happitoiminnasta

Mitkä ovat happitoiminnot?

Happipitoiset kehon toiminnot ovat niitä, jotka niillä on happiatomi sitoutuneena happiatomiin hiili hiiliketjusta.

Happitoiminnot ovat:

alkoholi;
ketoni;
aldehydi;
karboksyylihappo;
esteri;
eetteri.

Orgaaniset toiminnot tunnistetaan toiminnallisen ryhmänsä perusteella, joka on atomien tai sidosten rakenteellinen järjestely, joka vastaa kyseisen yhdisteryhmän tunnusomaisista ominaisuuksista.

instagram story viewer

Happitoimintojen merkitys

Happifunktioiden esiintyminen orgaanisissa yhdisteissä pystyy muuttamaan yhdisteiden ominaisuuksia, verrattuna vastaavaan hiilivetyyn, jossa on yhtä monta hiiltä.

Happifunktioille on tunnusomaista hydroksyyli-, karbonyyli- tai karboksyyliryhmien esiintyminen. A happiatomin läsnäolo lisää polaarista luonnetta yhdisteitä, mikä tekee niistä hydrofiilisempiä, eli lisää niiden affiniteettia vettä.

Happitoimintojen esiintyminen on myös vastuussa tyypistä molekyylien välinen voimatoimii molekyylien välillä. Molekyylienvälisten voimien luonne ja voimakkuus vaikuttavat liukoisuus sekä sulamis- ja kiehumislämpötilat.

Alla oleva taulukko tuo vertailun kolmen sellaisen yhdisteen joidenkin ominaisuuksien välillä, joissa on sama määrä hiiliatomeja, mutta jotka eroavat happipitoisten funktionaalisten ryhmien läsnäolosta.

Orgaaninen komposti
Butaani (C₄H₁₀)	Butanoni (C₄H₈O)	Butanoli (C₄H₁₀O)

orgaaninen toiminto	Hiilivety	ketoni (happitoiminto)	Alkoholi (happitoiminto)
Vastakkaisuus	epäpolaarinen	Polar	Polar
Sulamislämpötila	-138,3 °C	-86 °C	-89 °C
kiehumislämpötila	-0,5 °C	80 °C	118 °C
Vallitseva molekyylien välinen voima	Indusoitu dipoli	pysyvä dipoli	vetysidoksia

Alkoholi

Orgaaninen funktio alkoholi siinä on hydroksyyliryhmä (-OH), joka on sitoutunut suoraan tyydyttyneeseen hiileen, eli se hiiliatomi, joka muodostaa vain yksittäisiä sidoksia.

Alkoholien funktionaalinen ryhmä: R-OH (hydroksyyli).

alkoholit ovat luokitellaan sen hiilityypin mukaan, johon hydroksyyli on kiinnittynyt. Primaaristen alkoholien hydroksyyli on kiinnittynyt primääriseen hiileen. Sekundaaristen alkoholien hydroksyyliryhmä on kiinnittynyt sekundääriseen hiileen, ja tertiaaristen alkoholien -OH-ryhmä on kiinnittynyt tertiaarisiin hiileihin.

Orgaanista yhdistettä, jossa on vain yksi hydroksyyli, kutsutaan monoalkoholiksi. Jos siinä on kaksi hydroksyyliryhmää, sitä kutsutaan dialkoholiksi. Tämän lisäksi molekyylejä kutsutaan polyalkoholeiksi.

A alkoholien nimikkeistö noudattaa Iupacin (International Union of Pure and Applied Chemistry) suositusta, jossa tarkastellaan kemiallisten rakenteiden nimen kokoamista kolmeen osaan:

Etuliite – liittyy hiilen määrään.
Infix - viittaa hiiliatomien välille muodostuneen kemiallisen sidoksen tyyppiin.
Suffiksi – liittyy toiminnalliseen ryhmään. Alkoholien tapauksessa käytetty pääte on -Hei.

Katso esimerkkejä:

O pääasiallinen alkoholi on etaanil (CH₃CH₂OH), käytetään polttoaineena, alkoholijuomissa, kemiallisena liuottimena, puhdistusaineena ja desinfiointiaineena.

ketoni

Orgaaninen ketonifunktio vastaa funktionaalinen karbonyyliryhmä (C=O), joka sijaitsee kahden hiiliatomin välissä hiiliketjusta.

Funktionaalinen ketoniryhmä: R₁– (C=O)–R₂.

Ketonit ovat luokitellaan karbonyyliryhmien lukumäärän mukaan:

Monoketonit - niillä on yksi karbonyyliryhmä.
Diketonit - niissä on kaksi karbonyyliryhmää.
Polytonit - niissä on enemmän kuin kaksi karbonyyliryhmää.

A ketonien nimikkeistö noudattaa Iupac-sääntöjä, mutta loppuliitteen oikeinkirjoituksessa on eroja. Ketonit tunnistetaan jälkiliitteestä -ona.

Yleensä ketoneja käytetään muiden kemikaalien ja lääkkeiden valmistuksessa. Teollisuudessa ketoneja käytetään maalien, värien ja lakkojen liuottimina. Yksi tunnetuimmista ketoneista on propanoni, joka tunnetaan yleisesti asetonina. Asetoniliuoksia käytetään kynsilakan poistamiseen.

Lue myös:Amidit - yhdisteet, joissa on typpi sitoutuneena karbonyyliin

Aldehydi

Orgaaninen aldehydifunktio on tunnettu funktionaalisen karbonyyliryhmän läsnäolosta, jonka hiiliatomissa on vetysidos.

Aldehydien funktionaalinen ryhmä: H–C=O (formyyli).

Aldehydejä esiintyy aina hiiliketjun päässä, koska niiden hiiliatomin on oltava sitoutunut vähintään yhteen vetyatomiin.

A aldehydiyhdisteiden nimikkeistö noudattaa IUPAC-sääntöjä eroten päätteellä. Aldehydit tunnistetaan jälkiliitteestä -al.

Aldehydejä käytetään teollisesti hajuvesien valmistuksessa aromi, koska sen haju ja maku vaihtelevat hiiliketjun pituuden mukaan. Aldehydiyhdisteitä käytetään myös muun muassa puhdistusaineiden, lääkkeiden, polymeerien valmistuksessa. Suoja-aineena voidaan käyttää lyhythiiliketjuisia aldehydejä, kuten kuuluisia formaliini, joka on aldehydi nimeltä metanaali.

Sammakot lasipulloissa formaldehydillä — Formaldehydi on aldehydi, jota käytetään kudosten säilyttämiseen.

karboksyylihappo

Orgaaninen karboksyylihappofunktio tunnistetaan funktionaalisen karboksyyliryhmän (-COOH) läsnäolon perusteella.

Karboksyylihappojen funktionaalinen ryhmä: –(C=O)OH tai –COOH.

Tähän orgaaniseen toimintoon kuuluvat yhdisteet ovat heikkoja happoja, koska ne vapauttavat helposti H-ioneja⁺ vesiliuoksessa.

A karboksyylihappojen nimikkeistö noudattaa Iupac-sääntöjä, mutta termi "happo" esiintyy ennen hiilinumeroa osoittavaa etuliitettä, ja käytetty pääte on -oic.

O yleisin karboksyylihappo jokapäiväisessä elämässä on Etikkahappo, etikassa oleva aine. C-vitamiini, jota on runsaasti monissa sitrushedelmissä, on orgaaninen molekyyli, jota kutsutaan askorbiinihapoksi.

Ester

Orgaaninen esteritoiminto tunnistetaan funktionaalisen karbonyyliryhmän läsnäolosta, jonka hiiliatomilla on happiligandi.

Esterien funktionaalinen ryhmä: –R–(C=O)O–R'.

Esterit ovat karboksyylihappojen johdannaiset, jotka eroavat näistä siinä, että niissä on alkyyliradikaali kiinnittyneenä happiatomiin vetyatomin sijasta.

Esterifunktioon kuuluvat molekyylit muodostuvat karboksyylihapon ja alkoholin välisessä reaktiossa, joka tunnetaan ns. esteröinti.

Säännöt varten esterien nimikkeistö Iupac määrittelee, että molekyyli muodostuu kahdesta osasta:

Estereiden pääominaisuus on niiden kyky simuloida makua ja tuoksua luonnollisista ruoista hiiliketjujen pituuden mukaan (R₁ ja R₂). Tästä johtuen estereitä käytetään laajalti aromiaineina elintarviketeollisuudessa, lääkkeiden, hajuvesien ja kosmetiikan tuotannossa.

Eetteri

Eetterin orgaaninen funktio on tunnettu siitä, että kahden hiiliketjun välissä on happiatomi.

Eetterien funktionaalinen ryhmä: R–O–R.

Eetterit ovat helposti syttyviä aineita, joilla on ominainen ja voimakas haju.

A virallinen Iupac-nimikkeistö eettereille seuraa järjestystä etuliite + infix + jälkiliite. Molekyylin sille puolelle, jossa on vähemmän hiiltä, annetaan kuitenkin pääte -oksi, kun taas pidempi hiiliketju nimetään ikään kuin se olisi hiilivety, joka saa päätteen -o.

Eetterit ovat käytetään maalien, hartsien, öljyjen ja rasvojen liuottimina. Tämän seurauksena niitä käytetään erilaisissa teollisissa ja farmaseuttisissa prosesseissa. Eetteriä käytettiin kerran anestesiana, ja se korvattiin muilla turvallisemmilla aineilla näinä päivinä.

Lue myös:Nitroyhdisteet – yhdisteet, jotka sisältävät nitroryhmiä (NO2) molekyylissään

Ratkaistiin happitoimintojen harjoituksia

Kysymys 1

(Uece) Orgaanisessa kemiassa funktionaalinen ryhmä määritellään molekyylirakenteeksi, joka antaa aineille samanlaisen kemiallisen käyttäytymisen. Joukkoa yhdisteitä, joilla on sama funktionaalinen ryhmä, kutsutaan orgaaniseksi funktioksi. Merkitse vaihtoehto, joka esittää oikein yhdisteen ja sen orgaanisen funktion, johon se kuuluu.

Vaihtoehtoja luomukompostille ja sen mahdolliselle orgaaniselle toiminnalle

Resoluutio:

Kirjain C

Vaihtoehtojen joukossa ainoa, joka ilmaisee funktionaalisen ryhmän oikein kemiallisen funktion nimessä, on kohta C. Orgaanisen esterifunktion määrittelee funktionaalinen karbonyyliryhmä, jonka hiiliatomissa on myös happiligandi.

Kohdassa A ilmaistaan eetterin funktionaalinen ryhmä.

Kohdassa B ilmaistaan ketonifunktionaalinen ryhmä.

Kohdassa D ilmaistaan amidifunktionaalinen ryhmä. amiinit se on amidit kuuluvat typpitoimintoihin.

kysymys 2

(UCS-RS) 5. vuosisadalla eKr. C., Hippokrates, kreikkalainen lääkäri, kirjoitti, että pajunkuorituote lievitti kipua ja alensi kuumetta. Tämä sama tuote, happojauhe, mainitaan jopa Lähi-idän, Sumerin, Egyptin ja Assyrian muinaisten sivilisaatioiden teksteissä. Amerikkalaiset käyttivät sitä myös päänsäryn, kuumeen, reuman ja vapinaan. Tämä lääke on aspiriinin esiaste, jonka kemiallinen rakenne on esitetty alla.