L’hydroxyle est la jonction de deux atomes, l’un d’hydrogène et l’autre d’oxygène, agissant comme une seule unité par liaison covalente. Il peut exister soit en tant que partie neutre d’une molécule plus grosse, soit être plus lâchement sous forme ionique, portant un électron supplémentaire situé sur son oxygène. Les deux variétés d’hydroxyle sont assez réactives et utiles au chimiste. L’hydroxyle est absolument essentiel à la vie.
Les ions de métaux alcalins qui incluent le sodium ou le potassium forment des bases chimiques fortes lorsqu’ils sont attachés aux ions hydroxyle. Quelques exemples de ceux-ci sont l’hydroxyde de sodium et l’hydroxyde de potassium. Le changement de nom en hydroxyde reflète le fait que lors de la dissolution dans l’eau, l’oxygène transporte l’électron supplémentaire mentionné ci-dessus.
Les hydroxydes neutralisent les acides pour former des composés appelés sels. Une molécule d’eau se forme également. Ainsi, l’hydroxyde de sodium réagit avec l’acide chlorhydrique pour former du sel de table ordinaire plus de l’eau.
En chimie organique, le groupe hydroxyle fait partie des structures des alcools, des sucres et des phénols. Comme dans le cas des réactions acide-base inorganiques, l’hydroxyle confère une mesure de réactivité aux composés organiques, permettant un changement chimique. Deux molécules d’éthanol, l’alcool présent dans le vin et la bière, se combinent par déshydratation pour produire une molécule d’éther, qui était utilisée dans les interventions chirurgicales du XIXe siècle. Les composés organiques contenant deux groupes hydroxyle par molécule réagissent avec ceux contenant deux groupes acides pour former des résidus de polyester qui sont utilisés dans les bouteilles, les pneus, les vêtements et les textiles.
Une capacité très spéciale du groupe hydroxyle est sa capacité à former de faibles liaisons hydrogène en plus de sa liaison covalente avec l’oxygène et sa liaison à d’autres atomes par l’oxygène. Dans l’eau, ces liaisons hydrogène se forment entre l’atome d’hydrogène et d’autres atomes voisins. L’atome d’oxygène y participe également. Un cristal de solide soluble, tel que le nitrate d’argent, s’il est placé dans de l’eau pure, se dissoudra rapidement en partie parce que les atomes d’hydrogène tirent sur les ions nitrate les plus externes et les atomes d’oxygène tirent sur les ions argent.
Dans aucun domaine l’hydroxyle n’est plus important que celui des organismes vivants. Les liaisons hydrogène influencent la distance et la configuration des molécules environnantes. En se transformant en glace, l’eau adopte une structure moins dense que celle de l’eau liquide. Cela signifie que la glace est plus légère que l’eau, elle flotte donc sur l’eau.
Si l’eau gelée était plus dense que sa forme liquide, comme c’est le cas pour la plupart des substances, elle gèlerait et coulerait et ne recevrait plus jamais les rayons du soleil pour dégeler. Le liquide qui restait au-dessus de la glace répéterait le processus. Finalement, de nombreuses flaques d’eau deviendraient de la glace solide.
De plus, la molécule inorganique de l’eau est vitale. L’eau contient le plus grand pourcentage d’hydroxyle de tous les composés. Un autre produit chimique absolument essentiel à la vie est l’ADN, parfois appelé le fil de la vie. L’ADN a comme épine dorsale de sa structure, de longues chaînes dérivées de sucres contenant des hydroxyles et des groupes phosphates contenant des hydroxyles.
Ce sont des sucres et les groupes phosphate sont reliés par des liaisons ester, qui proviennent également de groupes hydroxyle. L’ADN détermine et contient la plupart des traits héréditaires des plantes et des animaux, y compris les humains. Ainsi, un hydroxyle est l’une des structures les plus importantes trouvées en laboratoire et dans la nature.