הידרוקסיל

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

הידרוקסיל (Hydroxyl) היא קבוצה פונקציונליתכימיה אורגנית), וכן יון דו-אטומיכימיה אי-אורגנית; כאן נקראת הקבוצה הידרוקסיד, Hydroxide), המורכבים מאטום אחד של חמצן ואטום אחד של מימן הקשורים בקשר קוולנטי, ומסומנים: -OH. לקבוצה ישנו אלקטרון עודף, המקנה ליון מטען חשמלי שלילי.

מודל תלת-ממדי של קבוצה הידרוקסילית

שמה של הקבוצה מורכב מהשורשים היווניים הידרו ("מים") ואוקסי ("חמצן").


הידרוקסילים אטמוספרים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הטבע משתמש בהידרוקסלים המיוצרים ע״י השמש על מנת לנקות ולחטא את הסביבה החיצונית, ההידרוקסילים מיוצרים באויר כל הזמן ובאופן מתמשך ע״י קרינת השמש על אדי המים באטמוספרה.

ההידרוקסיל היא מולקולה שנוצרה כתוצאה מפירוק מולקולת המים H2O ל- ∙OH להידרוקסיל ולאטום מיימן H. מולקולת ∙OH (הידרוקסיל) נוצרת בטבע מקרינת ה-UV של אור השמש, הידרוקסילים בטבע נוצרים רק כאשר כל טווח הקרינה של קרני ה-UV מתקיים. (אורכי גל שבין 100-400 ננומטר).

H20 + UV → OH• + H

http://www.youtube.com/watch?v=ANqTEsQ4Q14]]

ההידרוקסיל היא מולקולה מאוד לא יציבה ובעלת אנרגיה חשמלית גבוהה, בשל כך ההידרוקסיל מסוגל להגיב לפרק מולקולות אורגניות ואנאורגאניות אחרות בעלות קשרים חלשים יותר בין המולקולות המרכיבות אותם. ההידרוקסיל נחשב לאחד המחמצנים הזמינים החזקים ביותר ואינו מפיק כל תוצרי לוואי רעילים. למרות היותו מחמצן חזק ההידרוקסיל אינו גורם לקורוזיה, אינו פוגע במתכות, פלסטיק, גומי, בדים, וכו. שלא כמו קרינת ה-UV של השמש שמסוכנת לבני האדם בחשיפה ארוכה, חשיפה ממושכת לסביבת הידרוקסילים אינה מסוכנת לאדם, לבעלי חיים ולצמחים.

התכונה העיקרית והחשובה ביותר של ההידרוקסילים בטבע היא פירוק של רוב המזהמים שקיימים באוויר אלו הטבעיים ואלו שהם מעשה ידי אדם הכוללים גזי חממה כמו: מתאן, מימן גופריתי ואוזון. ההידרוקסילים מסוגלים לפרק מעל 5000 תרכובות אורגניות נדיפות, וכן תרכובות אנאורגאניות. כמות ההידרוקסילים באויר בזמן קרינת השמש נעה בין 500.000 - 2,600,000 הידרוקסילים בכל סנטימטר מעוקב.

הידרוקסילים אינם מיוצרים בתוך מבנים ומעט מאד מהם מצליחים לחדור אל המבנים בהם אנו שוהים אם בבית ואם במקום העבודה. ההידרוקסיל מעצם היותו אחד המחמצנים החזקים בטבע משמש כחומר החיטוי של "אימא טבע", הידרוקסילים מסוגלים להרוג חיידקים, וירוסים, ועובשים על ידי פגיעה בממברנת דופן התא של אילו. כמו כן ההידרוקסיל מגיב עם מולקולות הריח ומנטרל אותן במהירות וביעילות גדולה.

הידרוקסיל[עריכת קוד מקור | עריכה]

קבוצת ההידרוקסיל מסוגלת ליצור קשרי מימן עם אטומי מימן במולקולות אחרות (ובעיקר: עם מים), עובדה המקנה קוטביות מסוימת לכל התרכובות בהן קיימת קבוצת הידרוקסיל.

התרכובות האורגניות הפשוטות ביותר המכילות קבוצת הידרוקסיל הן הכהלים. כוהל יכול להכיל יותר מקבוצת הידרוקסיל אחת; דיולים מכילים שתי קבוצות, טריולים - שלוש, וכן הלאה.

נגזרות של כהלים מכילות גם הן קבוצת הידרוקסיל. אנולים, למשל, מכילים קבוצת הידרוקסיל הצמודה לקשר קוולנטי כפול בין שני אטומי פחמן.

קיימות כמה נגזרות לקבוצת ההידרוקסיל עצמה: קבוצת אלדהיד (מסומלת CHO ולעולם לא COH, כדי להבדילה מאטום פחמן הקשור לקבוצת הידרוקסיל) וקבוצת קרבוקסיל (COOH; שמה מורכב מהמילים קרבוניל והידרוקסיל).

כהלים מתנהגים לעתים כחומצות ולעתים כבסיסים. כבסיסים הם מסוגלים להגיב עם חומצות קרבוקסיליות לקבלת מלחים אורגניים הקרויים אסטרים, והמכילים את הקבוצה הפונקציונלית COO.

פחמימות מכילות קבוצות הידרוקסיל רבות; כמעט לכל אטום פחמן בסוכרים קשורה קבוצת הידרוקסיל. קיומה או היעדרה של קבוצת הידרוקסיל באחד מאטומי הפחמן של הסוכר ריבוז, המהווה מרכיב בכל הנוקלאוטידים, יוצר את אחד ההבדלים העיקריים בין DNA ל-RNA.

השיירים של שלוש חומצות אמינו (סרין, תראונין וטירוזין) מסתיימים בקבוצת הידרוקסיל, המקנה להן קוטביות חשמלית. זירחון קבוצת ההידרוקסיל, קרי הוספת יון זרחה (\ _{PO_4^{-3}} ) אליה, מגדיל באופן ניכר את הקוטביות החשמלית של השייר האמיני. כך גדלה ההידרופיליות של השייר ומסיסותו במים ובחומרים קוטביים אחרים משתפרת. זירחון שיירים באתרי מפתח לאורך החלבון עשוי לשנות את הקיפול המרחבי שלו וכך להשמיש או להשבית אותו.

הידרוקסיד[עריכת קוד מקור | עריכה]

נוכחות של יוני הידרוקסיד בתמיסה מימית נקראת בסיסיות. ערך ה-pOH של תמיסה מהווה מדד לבסיסיותה, והוא למעשה היפוכו של ערך ה-pH, המודד חומציות. ניתן לחשב את ערך ה-pOH על ידי החסרת ערך ה-pH מ-14. לדוגמה, תמיסה בעלת pH=2 היא בעלת pOH=12.

תרכובת של מתכת עם יון הידרוקסיד היא תמיד בסיס. הידרוקסידים של המתכות האלקליות, ובמיוחד נתרן הידרוקסידי (NaOH) ואשלגן הידרוקסידי (KOH) הם בסיסים חזקים מאוד, המסוגלים לאכל כמעט כל חומר. כשהידרוקסיד מגיב עם חומצה מתקבל מלח, וכמה מהמלחים הידועים ביותר נוצרים בתגובות כאלו, ביניהם מלח בישול, הנוצר כשנתרן הידרוקסידי מגיב עם חומצת מימן כלורי.