Կարբոքսիլաթթու ընդդեմ ալկոհոլի
Կարբոքսիլաթթուները և սպիրտները բևեռային ֆունկցիոնալ խմբերով օրգանական մոլեկուլներ են: Երկուսն էլ ջրածնային կապեր ստեղծելու հատկություն ունեն, որոնք ազդում են նրանց ֆիզիկական հատկությունների վրա, ինչպիսիք են եռման կետերը:
Կարբոքսիլաթթու
Կարբոքսիլաթթուները օրգանական միացություններ են, որոնք ունեն ֆունկցիոնալ խումբ՝ COOH: Այս խումբը հայտնի է որպես կարբոքսիլ խումբ: Կարբոքսիլաթթուն ունի հետևյալ ընդհանուր բանաձևը.
Կարբոքսիլաթթվի ամենապարզ տեսակի մեջ R խումբը հավասար է H-ի:Այս կարբոքսիլաթթուն հայտնի է որպես մածուցիկ թթու: Ավելին, R խումբը կարող է լինել ուղիղ ածխածնային շղթա, ճյուղավորված շղթա, անուշաբույր խումբ և այլն: Քացախաթթուն, հեքսանաթթուն և բենզոյաթթուն կարբոքսիլաթթուների օրինակներից են: IUPAC անվանացանկում կարբոքսիլաթթուներն անվանվում են թթվի ամենաերկար շղթային համապատասխանող ալկանի անվան վերջնական – e-ն թողնելով և ավելացնելով –oic թթու: Միշտ կարբոքսիլային ածխածինին տրվում է թիվ 1: Կարբոքսիլաթթուները բևեռային մոլեկուլներ են: –OH խմբի պատճառով նրանք կարող են ամուր ջրածնային կապեր ստեղծել միմյանց և ջրի հետ: Արդյունքում կարբոքսիլաթթուները բարձր եռման կետ ունեն։ Ավելին, ավելի ցածր մոլեկուլային քաշ ունեցող կարբոքսիլաթթուները հեշտությամբ լուծվում են ջրի մեջ: Այնուամենայնիվ, քանի որ ածխածնային շղթայի երկարությունը մեծանում է, լուծելիությունը նվազում է: Կարբոքսիլաթթուները ունեն թթվայնություն՝ տատանվում է pKa 4-5-ի սահմաններում: Քանի որ դրանք թթվային են, նրանք հեշտությամբ փոխազդում են NaOH և NaHCO3լուծույթների հետ՝ առաջացնելով լուծվող նատրիումի աղեր: Կարբոքսիլային թթուները, ինչպես քացախաթթուն, թույլ թթուներ են, և դրանք գոյություն ունեն հավասարակշռության մեջ ջրային միջավայրում իր զուգակցված հիմքի հետ:Այնուամենայնիվ, եթե կարբոքսիլային թթուներն ունեն էլեկտրոնների հեռացման խմբեր, ինչպիսիք են Cl, F, ապա դրանք թթվային են, քան չփոխարինված թթուն:
Ալկոհոլ
Ալկոհոլային ընտանիքի հատկանիշը –OH ֆունկցիոնալ խմբի (հիդրօքսիլ խումբ) առկայությունն է։ Սովորաբար, այս –OH խումբը կցվում է sp3 հիբրիդացված ածխածնի: Ընտանիքի ամենապարզ անդամը մեթիլ սպիրտն է, որը նաև հայտնի է որպես մեթանոլ։ Ալկոհոլները կարելի է դասակարգել երեք խմբի՝ առաջնային, երկրորդային և երրորդական։ Այս դասակարգումը հիմնված է ածխածնի փոխարինման աստիճանի վրա, որին ուղղակիորեն կապված է հիդրօքսիլ խումբը: Եթե ածխածնի վրա կցված է միայն մեկ այլ ածխածին, ապա ասում են, որ ածխածինը առաջնային ածխածին է, իսկ ալկոհոլը` առաջնային սպիրտ: Եթե հիդրօքսիլ խմբի հետ ածխածինը կցված է երկու այլ ածխածնի, ապա դա երկրորդական սպիրտ է և այլն։ Ալկոհոլներն անվանվում են –ol վերջածանցով՝ ըստ IUPAC անվանացանկի: Նախ, պետք է ընտրվի ամենաերկար շարունակական ածխածնային շղթան, որին ուղղակիորեն կցված է հիդրօքսիլ խումբը:Այնուհետև փոխվում է համապատասխան ալկանի անունը՝ թողնելով վերջնական e-ն և ավելացնելով ol վերջածանցը:
Ալկոհոլներն ունեն ավելի բարձր եռման կետ, քան համապատասխան ածխաջրածինները կամ եթերները։ Դրա պատճառը ջրածնային կապի միջոցով ալկոհոլի մոլեկուլների միջմոլեկուլային փոխազդեցության առկայությունն է։ Եթե R խումբը փոքր է, սպիրտները խառնվում են ջրի հետ, բայց քանի որ R խումբը մեծանում է, այն հակված է հիդրոֆոբ լինելու: Ալկոհոլները բևեռային են: C-O կապը և O-H կապերը նպաստում են մոլեկուլի բևեռականությանը: O-H կապի բևեռացումը ջրածինը դարձնում է մասամբ դրական և բացատրում սպիրտների թթվայնությունը։ Ալկոհոլները թույլ թթուներ են, իսկ թթվայնությունը մոտ է ջրի թթվայնությանը։ –OH-ը վատ հեռացող խումբ է, քանի որ OH–-ն ամուր հիմք է:
Ո՞րն է տարբերությունը կարբոքսիլաթթվի և ալկոհոլի միջև:
• Կարբոքսիլաթթվի ֆունկցիոնալ խումբը –COOH է, իսկ սպիրտի մեջ՝ –OH:
• Երբ երկու խմբերը գտնվում են մեկ մոլեկուլում, անվանացանկում առաջնահերթությունը տրվում է կարբոքսիլաթթուն:
• Կարբոքսիլաթթուներն ավելի բարձր թթվայնություն ունեն համապատասխան սպիրտների համեմատ։
• Կարբոքսիլային խումբը և –OH խումբը տալիս են բնորոշ գագաթներ IR և NMR սպեկտրներում:
