Propriétés des composés oxygénés, réactions, utilisations

Les composés oxygénés Ce sont tous ceux qui incorporent l'oxygène de manière covalente ou ionique. Les plus connus sont des molécules organiques qui ont des liaisons C-O; Mais la famille est beaucoup plus large, des liens de logement tels que SI-O, P-O, FE-O ou similaires.

Les composés oxygénés covalents sont généralement organiques (avec des squelettes de carbone), tandis que les ioniques sont inorganiques, essentiellement formés par des oxydes (métallique et non métallique). Bien sûr, il existe de nombreuses exceptions à la règle précédente; Mais tous ont en commun la présence d'atomes (ou ions) d'oxygène.

Des bulles d'oxygène montant à partir des profondeurs de la mer. Source: pxhere.

L'oxygène est facilement présente lorsqu'il bouillonne dans l'eau (image supérieure) ou dans tout autre solvant où il n'est pas solubilisé. C'est dans l'air que nous respirons, dans les montagnes, dans le ciment et dans la plante et les tissus animaux.

Les composés oxygénés sont partout. Le type covalent n'est pas aussi "distinguable" que les autres, car ils ressemblent à des liquides transparents ou à des couleurs légères; Cependant, l'oxygène est là, lié de plusieurs manières.

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Propriétés

Parce que la famille des composés oxygénés est si vaste, cet article se concentrera uniquement sur le type organique et covalent.

Degré d'oxydation

Tous ont en commun les liens C-O, quelle que soit leur structure; S'il est linéaire, ramifié, cyclique, complexe, etc. Plus les liaisons C-O, on dit que le composé ou la molécule est plus oxygéné; Et par conséquent, son degré d'oxydation est plus élevé. Ainsi, les composés oxygénés valent la redondance, ils sont oxydés.

Selon leur degré d'oxydation, différents types de tels composés sont libérés. Les moins oxydés sont les alcools et les éthers; Dans le premier, il y a un lien C-OH (qu'il s'agisse de carbone primaire, secondaire ou tertiaire), et dans les deuxièmes liens C-O-C. De là, on peut affirmer que les éthers sont plus oxydés que les alcools.

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Poursuivant avec le même thème, dans le degré d'oxydation, les aldéhydes et les cétones se produisent; Ce sont des composés carbonyle, et ils sont appelés ainsi parce qu'ils ont un groupe carbonyle, c = o. Et enfin, il y a des esters et des acides carboxyliques, ces derniers porteurs du groupe Carboxil étant COOH.

Groupes fonctionnels

Les propriétés de ces composés sont basées sur leur degré d'oxydation; Et aussi, cela se reflète par la présence, le manque ou l'abondance des groupes fonctionnels mentionnés ci-dessus: Oh, Co et COOH. Plus le nombre actuel de ces groupes dans un composé est élevé, plus.

Les liaisons C-O-C internes ne peuvent pas non plus être oubliées, qui "perdent" de l'importance contre les groupes oxygénés.

Et quel rôle joue de tels groupes fonctionnels dans une molécule? Ils définissent leur réactivité et représentent également des sites actifs où la molécule peut subir des transformations. Il s'agit d'une propriété importante: ce sont des unités de construction pour les macromolécules ou les composés à des fins spécifiques.

Polarité

Habituellement, les composés oxygénés sont polaires. En effet.

Cependant, il existe de nombreuses variables qui déterminent s'ils sont polaires ou non; Par exemple, la symétrie de la molécule, qui implique l'annulation du vecteur de ces moments dipolaires.

Nomenclature

Chaque type de composés oxygénés a ses directives à nommer conformément à la nomenclature IUPAC. Les nomenclatures de certains de ces composés sont simplement approchées de manière simplifiée.

Alcools

Les alcools, par exemple, sont nommés en ajoutant le suffixe -ol à la fin des noms des alcanes de ceux qui continuent. Ainsi, l'alcool dérivé du méthane, ch₄, Il s'appellera le méthanol, Cho₃Oh.

Aldéhydes

Quelque chose de similaire se produit pour les aldéhydos, mais ajoutant le suffixe -al.  Dans leur cas, ils n'ont pas de groupe oh mais Cho, appelé Formil. Ce n'est rien de plus qu'un groupe carbonyle avec un hydrogène lié directement au carbone.

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Ainsi, à partir de Cho₄ et "prendre" deux hydrogènes, la molécule HCO ou H sera₂C = o, appelé métanal (ou formaldéhyde, selon la nomenclature traditionnelle).

Cétones

Pour les cétones, le suffixe est -ona. Il est recherché que le groupe carbonyle ait le localisateur le plus bas lorsqu'il s'agit d'énumérer les carbones de la chaîne principale. Ainsi, Cho₃Ch₂Ch₂Ch₂Coch₃ C'est le 2-hexanone, et non le 5-hexanone; En fait, les deux composés sont équivalents dans cet exemple.

Éthers et esters

Leurs noms sont similaires, mais les premiers ont une formule générale «, tandis que le deuxième rcoor». R et R 'représentent des groupes alkyles égaux ou différents, qui sont mentionnés dans l'ordre alphabétique, dans le cas des éthers; ou selon lequel est lié au groupe carbonyle, dans le cas des esters.

Par exemple, Cho₃Och₂Ch₃ C'est l'éther méthylique Ethil. Tout en choisissant₃COOCH₂Ch₃, C'est l'éthylanoate d'éthyle. Pourquoi Etanoato et pas de métanoato? Car non seulement Cho est considéré₃ Mais aussi le groupe carbonyle, depuis Cho₃Co- représente la "partie acide" de l'ester.

Réactions

Il a été mentionné que les groupes fonctionnels sont responsables de la définition des réactivités des composés oxygénés. Oh, par exemple, peut être libéré sous la forme d'une molécule d'eau; On parle alors de déshydratation. Cette déshydratation est favorisée en présence de chaleur et d'un milieu acide.

Les éthers, quant à eux, réagissent également en présence d'hydrogène halogogenuros, HX. Ce faisant, leurs liens C-O-C sont rompus pour former des halogénures alkyle, Rx.

Selon les conditions de l'environnement, le composé peut oxyder encore plus. Par exemple, les éthers peuvent être transformés en peroxydes organiques, ROOR '. De plus, et mieux connus, les oxydations des alcools primaires et secondaires, des aldéhydos et des cétones, respectivement.

Les aldéhydos, à leur tour, peuvent oxyder les acides carboxyliques. Ceux-ci, en présence d'alcools et d'un acide ou d'un milieu de base, subissent une réaction de stérification pour provoquer des esters.

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En termes très généraux, les réactions sont orientées pour augmenter ou réduire le degré d'oxydation du composé; Mais dans le processus, cela peut conduire à de nouvelles structures, de nouveaux composés.

Applications

Lorsque vous avez le contrôle de leurs quantités, ils sont très utiles en tant qu'additifs (pharmaciens, aliments, dans la formulation de produits, d'essence, etc.) ou solvants. De toute évidence, ses utilisations sont soumises à la nature du composé oxygéné, mais si des espèces polaires sont nécessaires, alors ils sont probablement une option.

Le problème de ces composés est que lors de la combustion, ils peuvent provoquer des produits nocifs à la vie et à l'environnement. Par exemple, l'excès de composés oxygénés tels que les impuretés dans l'essence représente un aspect négatif car il génère des polluants. La même chose se produit si les sources de carburant sont des masses végétales (biocarburants).

Exemples

Enfin, une série d'exemples de composés oxygénés est mentionné:

- Éthanol.

- Éther dideth.

- Acétone.

- Hexanol.

- Isoamilo Etaonoato.

- Acide formique.

- Des acides gras.

- Couronnes.

- Isopropanol.

- Métoxibenzène.

- Phényl méthyl éther.

- Butanal.

- Propanona.

Les références

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