Hvad er en hydroxyl?
Hydroxyl er sammenføjningen af to atomer, en af hydrogen og en af ilt, der fungerer som en enkelt enhed gennem kovalent binding. Det kan eksistere enten som en neutral del af et større molekyle eller kan holdes mere løst i ionisk form og bære en ekstra elektron placeret på dens ilt. Begge sorter af hydroxyl er ret reaktive og nyttige for kemikeren. Hydroxyl er absolut vigtig for livet.
Alkali metalioner, der indeholder natrium eller kalium, danner stærke kemiske baser, når de er knyttet til hydroxylioner. Nogle eksempler på disse er natriumhydroxid og kaliumhydroxid. Navneændringen til hydroxid afspejler det faktum, at ilt ved opløsning i vand bærer det ovenfor nævnte ekstra elektron.
Hydroxider neutraliserer syrer til dannelse af forbindelser kaldet salte. Der dannes også et molekyle med vand. Således reagerer natriumhydroxid med saltsyre til dannelse af almindeligt bordsalt plus vand.
I organisk kemi er hydroxylgruppen en del af strukturer af alkoholer, sukkerarter og fenoler. Som i tilfælde af uorganiske syre-base-reaktioner, overfører hydroxyl et mål for reaktivitet over for organiske forbindelser, hvilket muliggør kemisk ændring. To ethanolmolekyler, alkoholen, der findes i vin og øl, kombineres ved dehydrering til at producere et molekyle ether, der blev brugt i det 19. århundrede kirurgiske procedurer. Organiske forbindelser, der indeholder to hydroxylgrupper pr. Molekyle, reagerer med dem, der indeholder to syregrupper, og danner polyesterrester, der bruges i flasker, dæk, beklædning og tekstiler.
En meget speciel kapacitet i hydroxylgruppen er dens evne til at danne svage hydrogenbindinger ud over dens kovalente binding med ilt og dens binding til andre atomer gennem ilt. I vand dannes disse hydrogenbindinger mellem hydrogenatomet og andre nærliggende atomer. Oxygenatom deltager også. En krystal af opløseligt fast stof, såsom sølvnitrat, hvis de placeres i rent vand, vil hurtigt opløses delvist, fordi brintatomerne trækker sig i de yderste nitrationer, og oxygenatomer trækker i sølvionerne.
På intet område er hydroxyl vigtigere end levende organismer. Hydrogenbindinger påvirker afstanden og konfigurationen af de omgivende molekyler. Ved vending til is vedtager vand en mindre tæt struktur end flydende vand. Det betyder, at is er lettere end vand, så den flyder på vandet.
Hvis frosset vand var mere tæt end dets flydende form, som det er tilfældet for de fleste stoffer, ville det fryse og synke og aldrig modtage solstrålene til at tø igen. Væsken, der forblev over isen, ville gentage processen. Til sidst ville mange puljer af vand blive fast is.
Derudover er det uorganiske molekylevand liv opretholdt. Vand indeholder den største procentdel af hydroxyl af en hvilken som helst forbindelse. Et andet kemisk, der er absolut nødvendigt for livet, er DNA, nogle gange kaldet ”livets tråd”. DNA har som rygrad i dens struktur, lange kæder afledt af hydroxylholdige sukkerarter og hydroxylholdige fosfatgrupper.
Dette er sukkerarter, og phosphatgrupper er forbundet med esterbindinger, der også kommer fra hydroxylgrupper. DNA bestemmer og indeholder de fleste af de arvelige egenskaber hos planter og dyr, herunder mennesker. Således er en hydroxyl en af de vigtigste strukturer, der findes i laboratoriet og i naturen.