羟基是两个原子,一个是氢原子,一个是氧原子,通过共价键合成一个单一单元。它既可以作为大分子的中性部分存在,也可以更松散地以离子形式存在,它的氧上携带着一个额外的电子。这两种羟基都很活泼,对化学家来说都很有用。羟基...
羟基是两个原子,一个是氢原子,一个是氧原子,通过共价键合成一个单一单元。它既可以作为大分子的中性部分存在,也可以更松散地以离子形式存在,它的氧上携带着一个额外的电子。这两种羟基都很活泼,对化学家来说都很有用。羟基对生命是绝对必要的。
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科学家用烧杯盛着碱金属离子,其中包括钠或钾,当它们与羟基离子结合时,会形成强大的化学碱。一些例子它们是氢氧化钠和氢氧化钾。名称改为氢氧化物反映了这样一个事实:溶解在水中时,氧携带上述额外的电子。氢氧化物中和酸,形成一种称为盐的化合物。水分子也会形成。因此,氢氧化钠与盐酸反应形成普通的食盐和水。在有机化学中,羟基是醇、糖和酚类结构的一部分。与无机酸碱反应一样,羟基对有机化合物具有一定程度的反应性,使其发生化学变化,通过脱水合成一个乙醚分子,这是19世纪外科手术中使用的。每个分子含有两个羟基的有机化合物与含有两个酸基的有机化合物反应形成聚酯残留物,用于瓶子、轮胎、衣服和纺织品中。羟基的一种非常特殊的容量除了与氧的共价键和通过氧与其他原子的键合之外,它还能形成弱氢键。在水中,这些氢键在氢原子和附近其他原子之间形成。氧原子也参与其中可溶性固体晶体,如硝酸银,如果放在纯水中,会很快溶解,部分原因是氢原子会牵引最外层的硝酸盐离子,氧原子对银离子的拖拽作用,没有一个区域的羟基比生物的氢键更重要,氢键影响周围分子的距离和结构,水变成冰后,其密度比液态水低,这意味着冰比水轻,所以它漂浮在水面上。如果冻结的水比它的液态水密度高,就像大多数物质一样,它会冻结下沉,再也不会接受太阳光的照射而融化。留在冰上的液体会重复这个过程。最终,许多水池会变成固体冰。此外,水是维持生命的无机分子。水含有任何化合物中最大比例的羟基。另一种对生命绝对必要的化学物质是DNA,有时被称为"生命之线"。DNA是其结构的主干,长链由含羟基的糖和含羟基的磷酸基衍生而来。这些都是糖,磷酸基通过酯键连接,而酯键也来自羟基。DNA决定并包含了包括人类在内的动植物的大部分遗传特征。因此,羟基是实验室和自然界中发现的最重要的结构之一。