Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Tí Ó Ń Jíròrò Àwọn Ẹgbẹ́ Iṣẹ́ Nínú Àwọn Àpòpọ̀ Erogba
Ẹgbẹ́ iṣẹ́ jẹ́ àkójọpọ̀ àwọn átọ̀mù kan pàtó nínú mókúlùkù kan tí ó jẹ́ olùdámọ̀ràn fún àwọn ànímọ́ kẹ́míkà pàtó rẹ̀. Nínú kẹ́míkà onímọ̀ nípa ẹ̀dá, mímọ àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́ ṣe pàtàkì fún òye ìṣiṣẹ́, ìpoláwọ̀, àwọn ìpele ara, àti àwọn ànímọ́ mìíràn ti àwọn èròjà carbon. Àpilẹ̀kọ yìí yóò jíròrò ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìṣòro nípa àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́ nínú àwọn èròjà carbon, pẹ̀lú ìjíròrò nípa ìṣòro kọ̀ọ̀kan.
Ifihan si Awọn Ẹgbẹ Iṣẹ-ṣiṣe
Àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́ ni àwọn ohun tí ó ń pinnu àwọn ànímọ́ kẹ́míkà ti àdàpọ̀ oníṣẹ́dá. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́ ni a sábà máa ń rí nínú àwọn àdàpọ̀ káàbọ̀nù, títí bí:
1. Ọtí: -OH (hydroxyl) ẹgbẹ́
2. Àwọn Aldehydes: -Ẹgbẹ́ CHO
3. Ketone: -C=O group (carbonyl ní àárín ẹ̀wọ̀n náà)
4. Àsídì Carboxylic: -Ẹgbẹ́ COOH
5. Ester: -COO- ẹgbẹ́
6. Ààrin: -Ẹgbẹ́ CONH2
7. Àwọn ohun mímu: Ẹgbẹ́ -NH2 tàbí -NHR, -NR2
8. Ether: -O- ẹgbẹ́ láàárín àwọn ẹgbẹ́ alkyl méjì
9. Haloalkanes: Halo- (F, Cl, Br, I)
Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè àti Ìjíròrò
Ìbéèrè 1: Ṣíṣàfihàn Àwọn Ẹgbẹ́ Iṣẹ́-ṣíṣe
Fún àkójọpọ̀ wọ̀nyí: CH3CH2OH. Ṣe àfihàn ẹgbẹ́ iṣẹ́ rẹ̀.
Ìjíròrò:
Àdàpọ̀ CH3CH2OH ni ethanol. Àpapọ̀ -OH (hydroxyl) tí a so mọ́ ẹ̀wọ̀n erogba fihàn pé ó jẹ́ ọtí.
Ìbéèrè 2: Sísọ orúkọ àwọn ohun èlò tí a fi ṣe àkójọpọ̀ tí a gbé ka orí àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́-ṣíṣe
Pinnu orukọ IUPAC ti adalu naa pẹlu agbekalẹ kemikali CH3CHO.
Ìjíròrò:
Àdàpọ̀ tí ó wà pẹ̀lú fọ́múlá CH3CHO ní ẹgbẹ́ aldehyde (-CHO). Orúkọ IUPAC fún àdàpọ̀ yìí ni ethanal, níbi tí “eth-” ti tọ́ka sí àwọn átọ̀mù carbon méjì nínú ẹ̀wọ̀n pàtàkì àti “-anal” ti tọ́ka sí wíwà ẹgbẹ́ aldehyde kan.
Ìbéèrè 3: Ìṣiṣẹ́ àwọn Ẹgbẹ́ Carbonyl
Fún àpẹẹrẹ ìṣesí ẹgbẹ́ carbonyl nínú aldehyde tàbí ketone.
Ìjíròrò:
Ìṣẹ̀dá àfikún nucleophilic jẹ́ ìṣedéédé tí ó níí ṣe pẹ̀lú ẹgbẹ́ carbonyl kan. Fún àpẹẹrẹ, ìṣedéédé láàrín ethanal (CH3CHO) àti sodium bisulfite (NaHSO3) yóò yọrí sí àfikún nucleophilic sí ìṣẹ̀dá bisulfite aldehyde.
\[ \text{CH}_3\text{CH} + \text{NaHSO}_3 \rightarrow \text{CH}_3\text{CH(OH)SO}_3\text{Na} \]
Ìbéèrè 4: Ṣíṣàfihàn Àwọn Ẹgbẹ́ Iṣẹ́ Nínú Àwọn Molékúlù Dídídí
Ṣe àfihàn àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́-ṣíṣe nínú àdàpọ̀ wọ̀nyí: CH3COOH.
Ìjíròrò:
Àdàpọ̀ CH3COOH jẹ́ acetic acid, ó ní àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́ pàtàkì méjì:
1. Ẹgbẹ́ Carbonyl (C=O) lórí erogba kejì.
2. A so ẹgbẹ́ hydroxyl (-OH) pọ̀ mọ́ erogba kan náà gẹ́gẹ́ bí ẹgbẹ́ carbonyl, èyí tí ó sọ ọ́ di acid carboxylic.
Ìbéèrè 5: Ṣíṣe àtúnṣe àwọn ẹgbẹ́ Alkyl Halide àti Amine
Ṣàlàyé ìlànà polymerization ti alkyl halides àti amines.
Ìjíròrò:
Ìmúdàgbapọ̀ pẹ̀lú ìṣẹ̀dá àwọn ẹ̀wọ̀n gígùn láti inú àwọn ẹ̀ka moleku kékeré. Fún àwọn alkyl halides àti amines, àpẹẹrẹ kan ni ìmúdàgbapọ̀pọ̀ 1,6-diaminohexane pẹ̀lú adipic acid láti ṣẹ̀dá Nylon-6,6 nípasẹ̀ ìṣe ìtújáde omi tí ó yọrí sí ìtújáde omi.
\[ \text{H}_2\text{N}(CH_2)_6\text{NH}_2 + \text{COOH}(CH_2)_4\text{COOH} \rightarrow \text{Nylon-6,6} + H_2O \]
Ìbéèrè 6: Ìwòran IR fún Ìdámọ̀ Àwọn Ẹgbẹ́ Iṣẹ́
Báwo ni a ṣe le lo infrared (IR) spectroscopy láti dá àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́ mọ̀ nínú molecule kan?
Ìjíròrò:
A lo IR spectroscopy lati ṣe idanimọ awọn ẹgbẹ iṣẹ-ṣiṣe da lori gbigba ina infurarẹẹdi nipasẹ awọn molikula. Ẹgbẹ iṣẹ-ṣiṣe kọọkan gba ni iwọn igbohunsafẹfẹ oriṣiriṣi:
– -Ẹgbẹ́ OH (ọtí): ìpele gbooro ni ayika 3200-3600 cm^-1.
– Ẹgbẹ́ C=O (carbonyl): ẹ̀gbẹ́ mímú tó wà ní àyíká 1700 cm^-1.
– -Ẹgbẹ́ NH (amine): ẹ̀gbẹ́ tó wà ní àyíká 3300-3500 cm^-1.
Ìbéèrè 7: Ṣíṣẹ̀dá àwọn esters láti inú Carboxylic Acids àti Alcohols
Ṣàlàyé bí ìṣẹ̀dá ester láti inú carboxylic acid àti ọtí ṣe ń ṣe.
Ìjíròrò:
Ìṣẹ̀dá ester ni a ń pè ní esterification, níbi tí carboxylic acid kan bá ń ṣe àtúnṣe pẹ̀lú ọtí ní iwájú acid catalyst (bíi H2SO4) láti ṣe ester àti omi.
\[ \text{R-COOH} + \text{R'-OH} \rightarrow \text{R-COOR'} + H_2O \]
Fún àpẹẹrẹ, ìṣesí láàárín acetic acid (CH3COOH) àti ethanol (CH3CH2OH) ń mú ethyl acetate (CH3COOCH2CH3) àti omi jáde.
Ìbéèrè 8: Àwọn Ìhùwàsí Hydrolysis ti Esters
Kí ni àbájáde ìṣàn omi ester nínú acidic tàbí basic media?
Ìjíròrò:
Ìṣàn omi àwọn esters nínú àwọn èròjà acid tàbí basic media ń sọ ester náà di carboxylic acid àti alcohol.
– Nínú àwọn èròjà oníyọ̀: ester + omi → carboxylic acid + alcohol (ester hydrolysis)
– Nínú àwọn ohun èlò alkaline (saponification): ester + strong base → carboxylic acid iyọ̀ + alcohol.
Àpẹẹrẹ ìṣesí ethyl acetate hydrolysis nínú media alkaline:
\[ \text{CH}_3\text{COOCH}_2\text{CH}_3 + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COONa} + \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \]
Ibeere 9: Awọn Ẹgbẹ́ Ààbò fún Àwọn Ohun Èlò Ìdókòwò Kémíkà Carbonyl
Báwo ni a ṣe le dáàbò bo ẹgbẹ́ carbonyl nígbà tí àwọn ìhùwàsí kẹ́míkà mìíràn bá ṣẹlẹ̀?
Ìjíròrò:
A le daabobo ẹgbẹ carbonyl nipa dida ketal tabi acetal, eyiti o yi ifaseyin carbonyl pada si ifaseyin labẹ awọn ipo kan. Fun apẹẹrẹ:
\[ \text{R-CHO} + 2 \text{ROH} \xrightarrow{\text{H+}} \text{R-CH(OR)_2} \]
Aldehyde R-CHO kan maa n se ise pelu awon molikulu alko meji (ROH) lati se acetal R-CH(OR)2 ninu alapapo elekitironi, ti o n daabo bo egbe carbonyl nigba ti awon isesi miran ba n waye.
Ibeere 10: Ẹgbẹ Iṣẹ-ṣiṣe Phenol ati Awọn Ohun-ini Acid
Ṣé phenol jẹ́ ásíìdì? Ṣàlàyé.
Ìjíròrò:
Phenol (C6H5OH) jẹ́ ásíìdì nítorí pé ẹgbẹ́ -OH so mọ́ òrùka benzene aromatic. Phenol tú proton (H+) jáde ní irọ̀rùn ju àwọn ọtí lásán lọ nítorí ìdúróṣinṣin resonance ti anion phenoxide tí a dá. Síbẹ̀síbẹ̀, phenol jẹ́ aláìlera ju carboxylic acid lọ.
-
Nípa lílóye àti dídá àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́-ṣíṣe onírúurú tí a mẹ́nu kàn lókè yìí mọ̀, a lè ṣàlàyé àti sọ àsọtẹ́lẹ̀ onírúurú ìṣesí tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn agbo-iṣẹ́ organic. Ìmọ̀ nípa àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́-ṣíṣe tún ń ran lọ́wọ́ nínú lílò wọn nínú àwọn ìwòran, ìṣẹ̀dá kemikali, àti ìṣàyẹ̀wò compound. A retí pé àpilẹ̀kọ yìí yóò fún àwọn òǹkàwé ní òye àti mú kí ìmọ̀ wọn pọ̀ sí i nínú kíkẹ́kọ̀ọ́ nípa kemistri organic, pàápàá jùlọ nípa àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́-ṣíṣe nínú àwọn agbo-iṣẹ́ carbon.
