Grupo Hidroxilo: Definición y estructura
¿Qué es un grupo hidroxilo?
Muchas personas disfrutan de una copa de vino en un día cualquiera o usan alcohol isopropílico para limpiar una herida. Y probablemente no haya una persona en la Tierra que no consuma algún tipo de azúcar todos los días. Pero es muy poco probable que estas mismas personas se pregunten acerca de la composición química del alcohol y el azúcar. En esta lección, aprenderemos sobre un componente clave en la composición química de azúcares y alcoholes. Si bien estas sustancias tienen muchas composiciones químicas diferentes, los azúcares y los alcoholes tienen dos cosas en común: todos están basados en carbono y todos contienen un par de átomos llamados grupo hidroxilo.
Antes de entrar en los detalles específicos de los grupos hidroxilo, es importante comprender mejor las moléculas basadas en carbono. La química orgánica es el estudio de moléculas basadas en carbono. Estas moléculas, también conocidas como moléculas orgánicas, son tan importantes que la vida no podría existir sin ellas. El ADN, las proteínas y los carbohidratos son ejemplos de moléculas orgánicas que son necesarias para todo ser vivo. Y el grupo hidroxilo es uno de sus bloques de construcción esenciales.
Fórmula química y estructura del grupo hidroxilo
Un grupo hidroxilo está compuesto por un átomo de hidrógeno unido a un átomo de oxígeno. Su fórmula química se escribe como -OH o HO- . El ‘-‘ representa el carbono al que está unido el grupo hidroxilo.
La R en la fórmula estructural representa el esqueleto de carbono de la molécula orgánica a la que se une el hidroxilo.
Grupos funcionales en moléculas orgánicas
Para explorar más a fondo los detalles de un grupo hidroxilo, volvamos a nuestra comprensión básica de una molécula orgánica. Las moléculas orgánicas están basadas en carbono y también pueden contener oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, azufre y / o fósforo. Estructuralmente, estas moléculas se componen de dos partes principales.
La primera parte es la columna vertebral de carbono , en la que los átomos de carbono están unidos formando una columna vertebral de carbono.
El segundo son los grupos funcionales , que son pequeños grupos de átomos, como el hidrógeno y el oxígeno, que están unidos al esqueleto de carbono. Los grupos funcionales se denominan así porque funcionan como el área químicamente reactiva de la molécula.
El grupo hidroxilo (-OH) es un ejemplo de grupo funcional. Cuando los grupos hidroxilo son el grupo funcional principal unido a las cadenas principales de carbono, las moléculas resultantes son alcoholes . Aquí vemos la fórmula estructural de la molécula orgánica etanol (un tipo de alcohol) con el grupo hidroxilo en el extremo derecho.
El metanol, el alcohol isopropílico y el propanol son ejemplos adicionales de alcoholes que contienen el grupo hidroxilo.
Las moléculas de carbohidratos , o azúcares , también tienen grupos hidroxilo. Sin embargo, los azúcares también contienen otro grupo funcional importante, llamado grupo carbonilo (-CO) , que los alcoholes no tienen. Esto es lo que distingue a los azúcares de los alcoholes. Al observar la estructura de un azúcar llamado glucosa, puede ver que hay grupos hidroxilo a cada lado de ambos ejemplos.
El ADN , que es la molécula que contiene el código genético de cada organismo vivo, también tiene el grupo hidroxilo como parte de su composición. La ‘D’ en el ADN significa desoxirribosa, que es una molécula de azúcar. Por lo tanto, el grupo hidroxilo también es un componente clave en esta molécula tan importante.
Hidroxilo y polaridad
Los grupos hidroxilo son polares . Cuando escuchamos la palabra polar, podemos pensar en los polos de la tierra y los osos polares. Pero, ¿qué significa esto cuando se trata de moléculas? La polaridad tiene que ver con la carga eléctrica. Cuando una molécula es polar, esto significa que un lado tiene una carga parcial positiva y un lado tiene una carga parcial negativa. Puedes pensar en los polos de la tierra en lados muy opuestos. Asimismo, en una molécula, las cargas ligeras están en lados opuestos. En un grupo hidroxilo, el lado del oxígeno es negativo y el lado del hidrógeno es positivo. ¿Porque es esto importante? Porque la polaridad provoca atracción entre moléculas.
Sabemos que los opuestos se atraen, por lo que el lado positivo de una molécula será atraído por el lado negativo de otra molécula. El agua también es una molécula polar, por lo que será atraída por moléculas que contengan grupos hidroxilo. Aquí es donde podemos ver la reactividad química de los grupos funcionales en acción. Cuando los azúcares y ciertos alcoholes entran en contacto con el agua, las moléculas de agua reaccionan con ellos para disolverlos. La solubilidad de los alcoholes varía, pero las moléculas más simples, como metanol, etanol y propanol, se disolverán completamente en agua.
Resumen de la lección
Los grupos hidroxilo son un grupo funcional que se encuentra en azúcares y alcoholes. Un grupo hidroxilo consta de un átomo de hidrógeno y uno de oxígeno y puede escribirse como -OH o HO-. Los grupos hidroxilo son polares y el lado del oxígeno siempre es negativo, mientras que el lado del hidrógeno es siempre positivo.
El grupo hidroxilo es un componente integral de la química orgánica. Puede que solo consista en un par de átomos, pero sin él, muchas sustancias importantes, como azúcares y alcoholes, no existirían.
Los resultados del aprendizaje
Cuando haya terminado, debería poder:
- Describe la estructura de un grupo hidroxilo.
- Recuerde lo que los azúcares y los alcoholes tienen en común y diferencie entre los dos
- Nombra algunas sustancias comunes que contienen grupos hidroxilo.
- Definir moléculas orgánicas y enumerar sus dos partes principales.
- Explica cuál es la polaridad de un grupo hidroxilo y por qué es importante.
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