Функциональная группа
Функциональная группа — это атом или группа атомов в молекуле органического вещества, которые определяют его характерные химические свойства и принадлежность к определённому классу соединений. Одинаковая функциональная группа обычно вызывает сходные реакции у разных веществ.
Углеродный скелет может изменяться, а функциональная группа оставаться той же. Поэтому вещества с одинаковой функциональной группой относят к одному классу классу органических соединений и часто объединяют в один генетический ряд. Например, гидроксильная группа \(-\mathrm{OH}\) характерна для спиртов, карбоксильная группа \(-\mathrm{COOH}\) — для карбоновых кислот, а аминогруппа \(-\mathrm{NH_2}\) — для аминов.
Формула и примеры
В общей записи \(\mathrm{R}\) обозначает углеводородный остаток, а \(\mathrm{X}\) — функциональную группу или атом, определяющий свойства соединения. Например, в этаноле \(\mathrm{CH_3CH_2OH}\) функциональная группа \(-\mathrm{OH}\); в этановой кислоте \(\mathrm{CH_3COOH}\) — \(-\mathrm{COOH}\). Формулы функциональных групп обычно записывают как часть структурной формулы, а не как отдельные вещества.
Этанол \(\mathrm{CH_3CH_2OH}\) содержит гидроксильную группу \(-\mathrm{OH}\), поэтому реагирует с натрием и относится к спиртам. Этан \(\mathrm{C_2H_6}\) такой группы не имеет и обладает другими свойствами. Различие вызвано именно функциональной группой.
Функциональная группа — не то же самое, что углеводородный радикал. Радикал является частью углеродного скелета и может меняться, а функциональная группа определяет характерные реакции класса. Например, в \(\mathrm{CH_3CH_2OH}\) этильная часть \(\mathrm{C_2H_5-}\) — углеводородный остаток, а \(-\mathrm{OH}\) — функциональная группа.
Какая функциональная группа содержится в этановой кислоте \(\mathrm{CH_3COOH}\)?
При решении задач сначала находят функциональную группу в структурной или сокращённой формуле, затем определяют класс вещества и его возможные реакции. Это особенно важно при определении класса органического вещества, а также при составлении цепочки реакций органических веществ. Изменение положения одной и той же группы в углеродной цепи приводит к изомерии положения.
Главное
- Функциональная группа определяет характерные свойства и класс органического соединения.
- Примеры: \(-\mathrm{OH}\) — спирты, \(-\mathrm{COOH}\) — карбоновые кислоты, \(-\mathrm{NH_2}\) — амины.
- Для определения класса вещества найдите функциональную группу в его формуле.