Hidroksida

Apa itu hidroksida?

The Hidroksida Mereka adalah sebatian bukan organik dan ternary yang terdiri daripada interaksi antara kation logam dan kumpulan berfungsi OH (anion hidroksida, OH^-). Kebanyakannya adalah sifat ionik, walaupun mereka juga boleh mempunyai ikatan kovalen.

Sebagai contoh, hidroksida boleh diwakili sebagai interaksi elektrostatik antara kation m⁺ dan anion oh^-, atau sebagai kesatuan kovalen melalui pautan m-oh (imej yang lebih rendah). Pada yang pertama, ikatan ionik diberikan, sementara pada kedua kovalen. Fakta ini bergantung pada dasarnya pada logam atau cation⁺, serta radio beban dan ionnya.

Perwakilan hidroksida. Sumber: Gabriel Bolívar

Kerana kebanyakan mereka berasal dari logam, bersamaan dengan menyebutnya sebagai hidroksida logam.

Bagaimana hidroksida terbentuk?

Terdapat dua laluan sintetik utama: dengan reaksi oksida yang sepadan dengan air, atau dengan asas yang kuat dalam medium berasid:

Mo + h₂O => m (oh)₂

Mo + h⁺ + Oh^- => M (oh)₂

Hanya oksida logam larut air yang bertindak balas secara langsung untuk membentuk hidroksida (persamaan kimia pertama). Yang lain tidak larut dan memerlukan spesies asid yang melepaskan m⁺, yang kemudian berinteraksi dengan oh^- dari pangkalan yang kuat (persamaan kimia kedua).

Walau bagaimanapun, asas -asas yang kuat ini adalah NaOH, KOH dan lain -lain dari Logam Alkali (LIOH, RBOH, CSOH) logam hidroksida (CSOH). Ini adalah sebatian ionik yang sangat larut di dalam air, oleh itu, OH mereka^- Mereka bebas mengambil bahagian dalam tindak balas kimia.

Sebaliknya, terdapat hidroksida logam yang tidak larut dan akibatnya mereka adalah pangkalan yang sangat lemah. Malah ada yang berasid, seperti halnya dengan asid telurik, TE (OH)₆.

Hidroksida menetapkan keseimbangan kelarutan dengan pelarut di sekelilingnya. Jika ia adalah air, sebagai contoh, baki kemudian dinyatakan seperti berikut:

M (oh)₂ M²⁺(Ac) + oh^-(Ac)

Di mana (ac) menandakan bahawa mediumnya berair. Apabila pepejal tidak larut, kepekatan terlarut oh adalah kecil atau hina. Atas sebab ini, hidroksida logam yang tidak larut tidak dapat menjana penyelesaian sebagai asas sebagai NaOH.

Dari yang di atas dapat disimpulkan bahawa hidroksida mempamerkan sifat yang sangat berbeza, dikaitkan dengan struktur kimia dan interaksi antara logam dan OH. Oleh itu, walaupun banyak yang ionik, dengan struktur kristal yang bervariasi, yang lain sebaliknya mempunyai struktur polimer yang kompleks dan tidak kemas.

Sifat hidroksida

Oh anion^-

Ion hidroksil adalah atom oksigen yang dikaitkan dengan hidrogen. Oleh itu, ini dapat dengan mudah diwakili sebagai oh^-. Beban negatif terletak pada oksigen, menjadikan anion ini sebagai penderma spesies elektron: asas.

Jika oh^- Selesai elektronnya ke hidrogen, molekul H terbentuk₂Sama ada. Anda juga boleh menderma elektron anda kepada spesies beban positif: sebagai pusat logam m⁺. Oleh itu, kompleks koordinasi dibentuk melalui pautan datif M-OH (oksigen menyediakan pasangan elektron).

Walau bagaimanapun, untuk ini berlaku, oksigen mesti dapat menyelaras dengan cekap dengan logam, jika tidak, interaksi antara m dan OH akan mempunyai watak ionik yang ditandakan (m⁺ Oh^-).

Boleh melayani anda: Pipet Volumetrik: Ciri, Kegunaan, Penentukuran dan Kesalahan

Oleh kerana ion hidroksil adalah sama dalam semua hidroksida, perbezaan di antara mereka semua terletak pada kation yang mengiringi.

Begitu juga, kerana kation ini boleh datang dari mana -mana logam dari jadual berkala (Kumpulan 1, 2, 14, 15, 16, atau logam peralihan), sifat hidroksida tersebut berbeza -beza, walaupun semua orang merenungkan beberapa aspek umum.

Watak ionik dan asas

Hidroksida, walaupun mereka mempunyai pautan koordinasi, mempunyai watak ionik laten. Dalam sesetengahnya, seperti NaOH, ionnya adalah sebahagian daripada rangkaian kristal yang dibentuk oleh Na Cations⁺ Dan oh anion^- dalam perkadaran 1: 1; iaitu, untuk setiap ion⁺ Ada ion oh^- rakan sejawat.

Bergantung pada beban logam, akan ada lebih kurang oh anion^- di sekelilingnya. Sebagai contoh, untuk kation logam m²⁺ Akan ada dua ion oh^- berinteraksi dengannya: m (oh)₂, Apa itu lakaran seperti ho^- M²⁺ Oh^-.

Dengan cara yang sama berlaku dengan logam m³⁺ Dan dengan caj lain yang lebih positif (walaupun mereka jarang melebihi 3+).

Watak ionik ini bertanggungjawab untuk banyak sifat fizikal, seperti titik gabungan dan mendidih. Ini tinggi, yang mencerminkan daya elektrostatik yang berfungsi dalam rangkaian kristal. Juga, apabila hidroksida dibubarkan atau cair, mereka boleh menjalankan arus elektrik kerana pergerakan ion mereka.

Walau bagaimanapun, tidak semua hidroksida mempunyai rangkaian kristal yang sama. Mereka yang paling stabil, akan kurang cenderung untuk dibubarkan dalam pelarut kutub seperti air. Sebagai peraturan umum, semakin banyak radio ionik m⁺ Dan oh^-, lebih larut akan sama.

Trend berkala

Di atas menjelaskan mengapa kelarutan hidroksida logam alkali meningkat apabila kumpulan turun. Oleh itu, perintah kelarutan yang semakin meningkat dalam air untuk ini adalah seperti berikut: lioh

Oh^- Ia adalah anion kecil, dan sebagai kation menjadi lebih besar, rangkaian kristal melemahkan tenaga.

Sebaliknya, logam alkalinoterrous membentuk hidroksida yang kurang larut kerana beban positif terbesar mereka. Ini kerana m²⁺ Ia menarik lebih banyak daya ke oh^- berbanding m⁺. Begitu juga, kationnya lebih kecil, dan oleh itu kurang saiz yang tidak sama rata berbanding OH^-.

Hasilnya adalah bukti eksperimen bahawa NaOH jauh lebih asas daripada CA (OH)₂. Penalaran yang sama boleh digunakan untuk hidroksida lain, sama ada untuk logam peralihan, atau bagi blok P (Al, Pb, Te, dll.).

Juga, jejari ionik yang lebih kecil dan besar dan beban positif m⁺, Minor akan menjadi watak ionik hidroksida, dengan kata lain, mereka yang mempunyai kepadatan beban yang sangat tinggi. Contoh ini berlaku dengan Beryl Hydroxide, BE (OH)₂. Dia menjadi²⁺ Ia adalah kation yang sangat kecil dan beban divalenya menjadikannya elektrik sangat padat.

Anfoterisme

M Hydroxides (OH)₂ bertindak balas dengan asid untuk membentuk aquocomplex, iaitu, m⁺ berakhir dikelilingi oleh molekul air. Walau bagaimanapun, terdapat bilangan hidroksida yang terhad yang juga boleh bertindak balas dengan pangkalan. Ini adalah yang dikenali sebagai Amphoteros Hydroxides.

Boleh melayani anda: gas mulia: ciri, konfigurasi, reaksi, kegunaan

Anfoter hidroksida bertindak balas dengan asid dan asas. Keadaan kedua boleh diwakili dengan persamaan kimia berikut:

M (oh)₂ + Oh^- => M (oh)₃^-

Tetapi bagaimana untuk menentukan sama ada hidroksida adalah amphoter? Melalui percubaan makmal yang mudah. Kerana banyak hidroksida logam tidak larut dalam air, menambah asas yang kuat untuk penyelesaian dengan ion m⁺ dibubarkan, sebagai contoh, kepada³⁺, Ia akan mendakan hidroksida yang sepadan:

Kepada³⁺(Ac) + 3OH^-(ac) => ah (oh)₃(S)

Tetapi mempunyai lebihan oh^- Hidroksida terus bertindak balas:

Al (oh)₃(s) + oh^- => Al (oh)₄^-(Ac)

Akibatnya, kompleks beban negatif baru disalurkan oleh molekul air sekitarnya, membubarkan pepejal hidroksida aluminium putih. Hidroksida yang kekal tidak berubah dengan tambahan tambahan tidak berkelakuan sebagai asid dan, oleh itu, tidak amfotik.

Struktur

Hidroksida boleh mempunyai struktur kristal yang serupa dengan banyak garam atau oksida; beberapa sederhana, dan yang lain sangat kompleks. Di samping itu, di mana terdapat penurunan dalam watak ionik boleh membentangkan pusat logam yang disatukan oleh jambatan oksigen (HOM-O-MOH).

Dalam penyelesaian strukturnya berbeza. Walaupun untuk hidroksida yang sangat larut, sudah cukup untuk menganggapnya sebagai ion yang dibubarkan di dalam air, bagi yang lain adalah perlu untuk mengambil kira kimia koordinasi.

Oleh itu, setiap kation m⁺ Ia boleh diselaraskan kepada bilangan spesies yang terhad. Semakin besar, semakin besar jumlah air atau molekul OH^- dikaitkan dengannya. Dari sini timbul octahedron koordinasi yang terkenal dari banyak logam yang dibubarkan di dalam air (atau dalam pelarut lain): m (oh₂)₆⁺ⁿ, sama dengan beban logam positif.

CR (oh)₃, Contohnya, benar -benar octahedron. Sebagai? Memandangkan kompaun sebagai [CR (OH₂)₃(Oh)₃], di mana tiga molekul air digantikan oleh anion oh^-.

Sekiranya semua molekul digantikan oleh OH^-, Kemudian beban negatif dan kompleks struktur octahedral [CR (OH) akan diperolehi₆]^3-. Beban -3 adalah hasil daripada enam caj negatif OH^-.

Reaksi dehidrasi

Hidroksida boleh dianggap sebagai "oksida terhidrat". Walau bagaimanapun, di dalamnya "air" berada dalam hubungan langsung dengan m⁺; Semasa dalam oksida lembap MO · NH₂Atau, molekul air adalah sebahagian daripada bidang koordinasi luaran (mereka tidak dekat dengan logam).

Molekul air ini boleh diekstrak melalui pemanasan sampel hidroksida:

M (oh)₂ + Q (panas) => mo + h₂Sama ada

MO adalah oksida logam yang terbentuk akibat dehidrasi hidroksida. Contoh tindak balas ini adalah apa yang diperhatikan apabila hidroksida cuprik, Cu (OH) dehidrasi₂:

Cu (oh)₂ (biru) + q => cuo (hitam) + h₂Sama ada

Nomenklatur hidroksida

Apakah cara yang betul untuk menyebut hidroksida? IUPAC menaikkan tiga nomenclatures untuk tujuan ini: tradisional, stok dan sistematik. Adalah betul untuk menggunakan mana -mana tiga, bagaimanapun, untuk sesetengah hidroksida mungkin lebih selesa atau praktikal untuk menyebutnya dalam satu cara atau yang lain.

Boleh melayani anda: petunjuk pH

Tradisional

Tatanama tradisional hanya terdiri daripada menambah valensi tertinggi yang dibentangkan oleh logam; dan akhiran -hanya yang paling rendah. Oleh itu, sebagai contoh, jika logam m mempunyai valensi +3 dan +1, hidroksida m (OH)₃ Ia akan dipanggil hidroksida (nama logam)ICO, Semasa MOH Hydroxide (nama logam)menanggung.

Untuk menentukan apa valencia logam dalam hidroksida sudah cukup untuk memerhatikan nombor selepas OH tertutup dalam kurungan. Oleh itu, m (oh)₅ Bermaksud logam mempunyai beban atau valensi +5.

Walau bagaimanapun, kesulitan utama tatanama ini adalah bahawa ia boleh menjadi rumit untuk logam dengan lebih daripada dua keadaan pengoksidaan (seperti Chrome dan mangan). Untuk kes sedemikian, awalan hiper-dan hiper digunakan untuk menunjukkan nilai tertinggi dan terendah.

Oleh itu, jika m bukan hanya mempunyai valensi +3 dan +1, ia juga mempunyai +4 dan +2, maka nama -nama hidroksida terbesar dan valensi yang lebih rendah adalah: hidroksida hiper(Nama logam)ICO, dan hidroksida Hiccup(Nama logam)menanggung.

Stok

Dari semua nomenclatures, ini adalah yang paling mudah. Di sini nama hidroksida hanya diikuti oleh valencia logam yang terkunci dalam kurungan dan ditulis dalam nombor Roman. Sekali lagi untuk m (oh)₅, Sebagai contoh, tatanama stoknya ialah: hidroksida (nama logam) (v). (V) denota kemudian (+5).

Sistematik

Akhirnya, tatanama sistematik dicirikan dengan menggunakan awalan pengganda (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, dll.). Awalan ini digunakan untuk menentukan kedua -dua bilangan atom logam dan ion OH^-. Dengan cara ini, m (oh)₅ Ia dinamakan: pentahidroksida (nama logam).

Dalam kes HG₂(Oh)₂, Sebagai contoh, ia akan dimercury dihydroxide; Salah satu hidroksida yang struktur kimianya rumit pada pandangan pertama.

Contoh hidroksida

Beberapa contoh hidroksida dan nomenclatures yang sepadan adalah yang mengikuti:

-NaOH (natrium hidroksida)

Penampilan natrium hidroksida

-CA (OH) 2 (kalsium hidroksida)

Penampilan kalsium hidroksida pepejal

-Iman (oh)₃ (Ferrik hidroksida; besi hidroksida (iii); atau trihydroxide besi).

-V (oh)₅ (Pervanat hidroksida; vanadium hidroksida (V); atau vanadium pentahidroksida).

-SN (oh)₄ (Hidroksida isñico; tin hidroksida (iv); atau tetrahidroksida timah).

-BA (oh)₂ (Barium hidroksida atau barium dihydroxide).

-MN (oh)₆ (Manganik hidroksida, mangan hidroksida (VI) atau mangan hexahydroxide).

-Augah (hidroksida Argikal, hidroksida perak atau hidroksida perak). Perhatikan bahawa untuk kompaun ini tidak ada perbezaan antara stok dan nomenclatures sistematik.

-PB (OH)₄ (Plúmbic hidroksida, plumbum hidroksida (iv) atau plumbum tetrahydroxide).

-Liop (lithium hidroksida).

-CD (OH) 2 (kadmium hidroksida).

-BA (oh)_{2 (}Barium hidroksida).

-Chromium hidroksida.

Rujukan

1. Kimia Librettexts. Kelarutan hidroksida logam. Diambil dari: chem.Libretxts.org
2. Kolej Komuniti Clackamas (2011). Pelajaran 6: Tatanama Asid, Pangkalan, & Garam. Diambil dari: dl.Clackamas.Edu
3. Ion Kompleks dan Amphoterism [PDF]. Diambil dari: Oneonta.Edu
4. FullQuimica (14 Januari 2013). Hidroksida logam. Diambil dari: kimia2013.WordPress.com
5. Ensiklopedia Contoh (2017). Hidroksida. Pulih dari: contoh.co
6. Castaños e. (9 Ogos 2016). Perumusan dan nomenclature: hidroksida. Diambil dari: lidiaconlachimica.WordPress.com