Plik związki utlenione Są to wszystkie te, które zawierają tlen kowalencyjnie lub jonowo. Najbardziej znane składają się z cząsteczek organicznych, które mają wiązania C-O; ale rodzina jest znacznie szersza i zawiera linki takie jak Si-O, P-O, Fe-O lub inne podobne.
Oksygenaty kowalencyjne są na ogół organiczne (ze szkieletami węglowymi), podczas gdy związki jonowe są nieorganiczne i składają się głównie z tlenków (metalicznych i niemetalicznych). Oczywiście istnieje wiele wyjątków od poprzedniej reguły; ale wszystkie mają wspólną obecność atomów tlenu (lub jonów).
Tlen jest łatwo obecny, gdy tworzy pęcherzyki w wodzie (górne zdjęcie) lub w jakimkolwiek innym rozpuszczalniku, w którym nie rozpuszcza się. Znajduje się w powietrzu, którym oddychamy, w górach, w cemencie oraz w tkankach roślin i zwierząt..
Oksygenaty są wszędzie. Te typu kowalencyjnego nie są tak „rozróżnialne” jak inne, ponieważ wyglądają jak przezroczyste ciecze lub słabe kolory; jednak tlen tam jest, związany na wiele sposobów.
Indeks artykułów
Ponieważ rodzina utleniaczy jest tak rozległa, w tym artykule skupimy się tylko na typach organicznych i kowalencyjnych..
Wszystkie mają wspólne wiązania C-O, niezależnie od ich struktury; czy jest liniowa, rozgałęziona, cykliczna, skomplikowana itp. Im więcej jest wiązań C-O, tym bardziej utleniony jest związek lub cząsteczka; i dlatego jego stopień utlenienia jest wyższy. W takim przypadku związki utlenione warte zbędności są utleniane.
W zależności od stopnia ich utlenienia uwalniane są różne typy takich związków. Najmniej utlenione są alkohole i etery; w pierwszym występuje wiązanie C-OH (czy ten węgiel jest pierwszorzędowy, drugorzędny czy trzeciorzędowy), aw drugim wiązanie C-O-C. Dlatego można argumentować, że etery są bardziej utlenione niż alkohole.
Podążając tym samym tematem, aldehydy i ketony podążają za stopniem utlenienia; Są to związki karbonylowe i są tak nazwane, ponieważ mają grupę karbonylową, C = O. I wreszcie estry i kwasy karboksylowe, które są nośnikami grupy karboksylowej COOH.
Właściwości tych związków są funkcją stopnia ich utlenienia; i podobnie znajduje to odzwierciedlenie w obecności, braku lub obfitości wyżej wymienionych grup funkcyjnych: OH, CO i COOH. Im większa liczba tych grup w związku, tym bardziej będzie on utleniony.
Nie można też zapomnieć o wewnętrznych wiązaniach C-O-C, które „tracą” na znaczeniu w porównaniu z grupami utlenionymi..
A jaką rolę odgrywają takie grupy funkcyjne w cząsteczce? Określają jej reaktywność, a także reprezentują miejsca aktywne, w których cząsteczka może ulegać przemianom. To ważna właściwość: są elementami budulcowymi makrocząsteczek lub związków do określonych celów..
Oksygenaty są generalnie polarne. Dzieje się tak, ponieważ atomy tlenu są silnie elektroujemne, tworząc w ten sposób trwałe momenty dipolowe..
Jednak istnieje wiele zmiennych, które określają, czy są one polarne, czy nie; na przykład symetria cząsteczki, która prowadzi do anulowania wektorów takich momentów dipolowych.
Każdy rodzaj związków utlenionych ma swoje wytyczne dotyczące nazewnictwa zgodnie z nomenklaturą IUPAC. Nazewnictwo niektórych z tych związków omówiono pokrótce poniżej..
Na przykład alkohole są nazywane poprzez dodanie przyrostka -ol na końcu nazw alkanów, z których pochodzą. Tak więc alkohol pochodzi z metanu, CH4, będzie się nazywać metanolem, CH3O.
Coś podobnego dzieje się w przypadku aldehydów, ale dodanie przyrostka -al. W twoim przypadku nie mają one grupy OH, ale CHO, zwane formyl. To nic innego jak grupa karbonylowa z wodorem związanym bezpośrednio z węglem.
Zatem zaczynając od CH4 i „usuwając” dwa atomy wodoru, będziemy mieli cząsteczkę HCOH lub HdwaC = O, zwany metanalem (lub formaldehydem, zgodnie z tradycyjną nomenklaturą).
W przypadku ketonów przyrostek to -one. Grupa karbonylowa ma mieć najniższy lokalizator przy wymienianiu atomów węgla w głównym łańcuchu. Tak więc ch3CHdwaCHdwaCHdwaSamochód3 jest to 2-heksanon, a nie 5-heksanon; w rzeczywistości oba związki są równoważne w tym przykładzie.
Ich nazwy są podobne, ale te pierwsze mają ogólną formułę ROR ', podczas gdy te drugie mają RCOOR'. R i R 'oznaczają takie same lub różne grupy alkilowe, które w przypadku eterów są wymienione w porządku alfabetycznym; lub w zależności od tego, który z nich jest połączony z grupą karbonylową, w przypadku estrów.
Na przykład CH3OCHdwaCH3 oznacza eter etylowo-metylowy. Podczas gdy CH3COOCHdwaCH3, to etanian etylu. Dlaczego etanian a nie metanian? Ponieważ uważa się, że nie tylko CH3 ale także grupa karbonylowa, ponieważ CH3CO- oznacza „część kwasową” estru.
Wspomniano, że za określenie reaktywności oksygenatów odpowiedzialne są grupy funkcyjne. Na przykład OH może być uwalniany w postaci cząsteczki wody; mówi się wtedy o odwodnieniu. To odwodnienie jest korzystne w obecności ciepła i kwaśnego środowiska.
Z kolei etery reagują również w obecności halogenków wodoru, HX. W ten sposób ich wiązania C-O-C są rozrywane, tworząc halogenki alkilowe RX.
W zależności od warunków środowiskowych związek może dalej utleniać się. Na przykład etery można przekształcić w organiczne nadtlenki, ROOR '. Podobnie i lepiej znane jest utlenianie pierwszorzędowych i drugorzędowych alkoholi, odpowiednio do aldehydów i ketonów..
Z kolei aldehydy można utlenić do kwasów karboksylowych. Te, w obecności alkoholi i kwaśnego lub zasadowego środowiska, ulegają reakcji estryfikacji prowadzącej do powstania estrów..
Ogólnie rzecz biorąc, reakcje mają na celu zwiększenie lub zmniejszenie stopnia utlenienia związku; ale w trakcie tego procesu może spowodować powstanie nowych struktur, nowych związków.
Gdy ich ilości są kontrolowane, są bardzo przydatne jako dodatki (farmaceutyki, artykuły spożywcze, przy formułowaniu produktów, benzyna itp.) Lub rozpuszczalniki. Ich zastosowania są oczywiście zależne od natury utleniacza, ale jeśli potrzebne są gatunki polarne, prawdopodobnie będą one opcją..
Problem z tymi związkami polega na tym, że spalając się, mogą wytwarzać produkty szkodliwe dla życia i środowiska. Na przykład nadmiar związków utlenionych jako zanieczyszczeń w benzynie ma negatywny aspekt, ponieważ generuje zanieczyszczenia. To samo dzieje się, jeśli źródłem paliwa są masy roślinne (biopaliwa).
Na koniec wymieniono szereg przykładów związków utlenionych:
- Etanol.
- Eter dietylowy.
- Aceton.
- Heksanol.
- Etanonian izoamylu.
- Kwas mrówkowy.
- Kwasy tłuszczowe.
- Etery koronowe.
- Izopropanol.
- Metoksybenzen.
- Eter fenylowo-metylowy.
- Butanal.
- Propanon.
Jeszcze bez komentarzy