Δεσμός υδρογόνου σε αλκοόλες και καρβοξυλικό οξύ

Εισαγωγή

Στη χημεία, ο δεσμός υδρογόνου μπορεί να οριστεί ως η διαδικασία με την οποία σχηματίζεται ένας δεσμός υδρογόνου. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει κυρίως μεταξύ ενός ηλεκτραρνητικού όπως το φθόριο, το χλώριο, το οξυγόνο και ένα άτομο υδρογόνου. Ο δεσμός υδρογόνου είναι γενικά ασθενέστερος από τον ομοιοπολικό ή ιοντικό δεσμό. Ωστόσο, είναι ισχυρότερο από τις δυνάμεις van der Waals. Οι ειδικοί ταξινόμησαν τους δεσμούς υδρογόνου ως έναν τύπο αδύναμου χημικού δεσμού.

Σήμερα, σχετικά με τους δεσμούς υδρογόνου στις αλκοόλες και το καρβοξυλικό οξύ, θα μάθουμε για τους δεσμούς υδρογόνου στις αλκοόλες και τα παραδείγματα του καρβοξυλικού οξέος και σχετικά θέματα.

Υδρογόνο

Το υδρογόνο είναι το πρώτο στοιχείο του περιοδικού πίνακα. Είναι ένα άοσμο, άγευστο και άχρωμο αέριο υπό κανονικές συνθήκες. Αποτελείται από διατομικά μόρια H2 και αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο H που έχει τον ατομικό αριθμό ένα. Το υδρογόνο αποτελείται από ένα ηλεκτρόνιο και ένα πρωτόνιο.

Δεσμός υδρογόνου

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο δεσμός υδρογόνου είναι η διαδικασία όπου σχηματίζονται οι δεσμοί υδρογόνου, οι οποίοι αποτελούν την ειδική κατηγορία ελκυστικής διαμοριακής δύναμης που προκύπτει λόγω της αλληλεπίδρασης διπόλου-διπόλου μεταξύ του ατόμου υδρογόνου και του εξαιρετικά ηλεκτραρνητικού ατόμου. Για παράδειγμα, στην περίπτωση των μορίων του νερού, που χημικά σημειώνονται ως H2O, το υδρογόνο συνδέεται ομοιοπολικά με το ηλεκτραρνητικό άτομο οξυγόνου. Επιπλέον, ο δεσμός υδρογόνου ταξινομείται σε δύο κύρια υποτμήματα. Αυτά περιλαμβάνουν:

Διαμοριακός δεσμός υδρογόνου

Ο διαμοριακός δεσμός υδρογόνου μπορεί να οριστεί ως όταν συμβαίνει δεσμός υδρογόνου μεταξύ διαφορετικών μορίων με τις ίδιες ή άλλες ενώσεις. Τα πιο συνηθισμένα παραδείγματα είναι οι δεσμοί υδρογόνου σε αλκοόλη, νερό και αμμωνία.

Ενδομοριακός δεσμός υδρογόνου

Ο ενδομοριακός δεσμός υδρογόνου μπορεί να οριστεί ως δεσμός υδρογόνου μόνο εντός του μορίου. Εμφανίζεται κυρίως σε ενώσεις με δύο ομάδες (μία του ατόμου υδρογόνου και άκρως ηλεκτραρνητικό άτομο).

Οινόπνευμα

Το αλκοόλ περιγράφεται ως η οργανική ένωση όπου η ομάδα υδροξυλίου υποκαθιστά το άτομο υδρογόνου ενός αλειφατικού άνθρακα. Παρακάτω έχουμε συζητήσει τις φυσικές και χημικές ιδιότητες του αλκοόλ –

Σε σύγκριση με άλλους υδρογονάνθρακες, που έχουν τις ίδιες μοριακές μάζες, το αλκοόλ έχει γενικά υψηλό σημείο βρασμού.
Η ομάδα υδροξυλίου διέπει τη διαλυτότητα της αλκοόλης στο νερό.
Για να σχηματιστεί το αντίστοιχο αλκοξείδιο, η αλκοόλη αντιδρά με τα ενεργά μέταλλα, συμπεριλαμβανομένου του καλίου, του νατρίου κ.λπ. Αυτές οι αντιδράσεις αλκοόλης υποδεικνύουν την όξινη φύση της αλκοόλης.

Καρβοξυλικό οξύ

Το καρβοξυλικό οξύ περιγράφεται ως η οργανική ένωση που περιέχει την καρβοξυλική λειτουργική ομάδα. Λαμβάνουν χώρα κυρίως στη φύση και κατασκευάζονται από τον άνθρωπο. Κατά την αποπρωτονίωση, το καρβοξυλικό οξύ αφήνει το καρβοξυλικό ανιόν. Ο χημικός τύπος του καρβοξυλικού ανιόντος είναι R-COO– το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως για το σχηματισμό μιας μεγάλης ποικιλίας αλάτων, συμπεριλαμβανομένων των σαπουνιών. Οι καρβοξυλικές ενώσεις μπορούν επίσης να ληφθούν από διάφορες οδούς, συμπεριλαμβανομένου του γαλακτικού οξέος, των κιτρικών οξέων και του φουμαρικού οξέος, τα οποία σχηματίζονται ή παράγονται μέσω "θρυμματισμού".

Δεσμός υδρογόνου σε αλκοόλη και καρβοξυλικό οξύ

Το αλκοόλ αναφέρεται ως οργανικό μόριο με ομάδα -ΟΗ. Γενικά, σε περίπτωση που οποιοδήποτε μόριο έχει άτομο υδρογόνου είτε συνδέεται απευθείας με άζωτο είτε με οξυγόνο. Αργότερα, ο δεσμός υδρογόνου γίνεται ευκολότερος. Το R είναι μια ομάδα αλκυλίου ή αρυλίου στο δεδομένο διάγραμμα.

Γιατί η ένωση με δεσμούς υδρογόνου έχει υψηλά σημεία τήξης και υψηλά σημεία βρασμού;

Η ένωση με δεσμούς υδρογόνου έχει γενικά υψηλό σημείο βρασμού και τήξης. Αυτές οι υψηλές θερμοκρασίες της ένωσης με δεσμούς υδρογόνου είναι υπεύθυνες για περισσότερη ενέργεια που απαιτείται για τη διάσπαση αυτών των δεσμών.

Όταν βρίσκεται σε θερμοκρασία δωματίου, το H2O είναι υγρό. Ωστόσο, τα H2S, H2Se και H2Te βρίσκονται σε αέρια κατάσταση. Δεδομένου ότι ο δεσμός υδρογόνου δημιουργεί συνδέσμους στα μόρια του νερού, οδηγεί σε υψηλότερα σημεία βρασμού και τήξης από άλλες χημικές ουσίες.
Δεδομένου ότι υπάρχει δεσμός υδρογόνου στο NH3. Ωστόσο, δεν υπάρχει δεσμός υδρογόνου στο PH3. Η αμμωνία έχει υψηλό σημείο βρασμού.
Καθώς η αιθανόλη έχει δεσμούς υδρογόνου, το σημείο βρασμού της είναι υψηλότερο από τον διαιθυλαιθέρα.

Οι συνθήκες που απαιτούνται για τους δεσμούς υδρογόνου

Στο μόριο όπου το άτομο υδρογόνου είναι στενά συνδεδεμένο με το άκρως ηλεκτραρνητικό άτομο, το κοινό κομμάτι ενός ηλεκτρονίου έλκεται. Ως αποτέλεσμα, το άκρο του μορίου γίνεται ελαφρώς αρνητικό, ενώ το άλλο άκρο γίνεται θετικό. Και τα δύο άκρα ελκύουν το ένα το άλλο, γεγονός που οδηγεί στο σχηματισμό ενός αδύναμου δεσμού μεταξύ τους. Αυτός ο δεσμός αναφέρεται ως δεσμός υδρογόνου. Ακολουθούν δύο κύριες συνθήκες σύνδεσης υδρογόνου -

Κάθε μόριο πρέπει να έχει ένα εξαιρετικά ηλεκτραρνητικό άτομο συνδεδεμένο με το άτομο υδρογόνου. Όσο περισσότερη ηλεκτραρνητικότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πόλωση του μορίου.
Το ηλεκτραρνητικό μέγεθος του ατόμου πρέπει να είναι μικρό. Εάν το μέγεθος είναι μικρότερο, η ηλεκτροστατική έλξη θα είναι μεγαλύτερη.

Συμπέρασμα

Με αυτό, φτάνουμε στο τέλος του θέματος των δεσμών υδρογόνου σε αλκοόλες και καρβοξυλικό οξύ. Στη χημεία, ο δεσμός υδρογόνου παίζει σημαντικό ρόλο καθώς είναι υπεύθυνος για το σχηματισμό δεσμών υδρογόνου. Εδώ συζητήσαμε εν συντομία το αλκοόλ και το καρβοξυλικό οξύ. Το αλκοόλ είναι η οργανική ένωση όπου η ομάδα υδροξυλίου υποκαθιστά το άτομο υδρογόνου ενός αλειφατικού άνθρακα. Το καρβοξυλικό οξύ είναι η οργανική ένωση που περιέχει την καρβοξυλική λειτουργική ομάδα. Λαμβάνουν χώρα κυρίως στη φύση και κατασκευάζονται από τον άνθρωπο.

Ο δεσμός υδρογόνου συμβαίνει στην αλκοόλη και το καρβοξυλικό οξύ, τα οποία μελετήσαμε λεπτομερώς. Τέλος, συζητήσαμε επίσης τις διάφορες συνθήκες στις οποίες συμβαίνει γενικά ο δεσμός υδρογόνου. Ελπίζουμε ότι αυτό βοήθησε στην καλύτερη κατανόηση των δεσμών υδρογόνου σε αλκοόλες και καρβοξυλικό οξύ.