Hidroksidni ion je dvoatomni anion s kemijsko formulo OH⁻. Ta negativno nabit ion je sestavljen iz atoma vodika in kisika, ki sta med seboj povezana s kovalentno vezjo. Hidroksid je znan tudi kot hidroksidni radikal. To je dvoatomna spojina z valenco -1.

V tem članku bomo imeli popolno razlago hidroksidnih ionov, izvedeli pa bomo tudi o njihovi tvorbi, strukturi, lastnostih, uporabi in še več.

Kazalo

• Kaj je hidroksidni ion?
• Lewisova struktura hidroksidnega iona
• Primeri hidroksidnih ionov
• Tvorba hidroksida
• Lastnosti hidroksidnih ionov

Kaj je hidroksidni ion?

Hidroksidni ion je negativno nabita molekula, sestavljena iz enega atoma vodika, ki je povezan z enim atomom kisika. Kemijska formula hidroksida je OH ⁻ . Nastane zaradi kovalentne vezi med enim atomom kisika in enim atomom vodika.

Ko molekula vode izgubi vodikov ion (H⁺), lahko proizvede konjugirano bazo vode (H₂O). Hidroksidni ioni pogosto sodelujejo v bazičnih ali alkalnih reakcijah v vodnih raztopinah. Hidroksidni ion in vodikov ion (proton) se združita, da tvorita vodo:

OH ^– + H ⁺ → H ₂ O

Hidroksid + vodik → voda

razred java skenerja

Ta postopek prikazuje, kako baza (OH⁻) nevtralizira kislino (H⁺). Močne baze, kot sta kalijev hidroksid (KOH) in natrijev hidroksid (NaOH), so primeri alkalnih spojin, ki pogosto vključujejo hidroksidne ione.

V vodi se ti materiali ločijo in sprostijo hidroksidne ione, kar poveča pH raztopine. Količina hidroksidnih ionov, prisotnih v raztopini, ima pomembno vlogo pri določanju njenega pH. Baze so snovi, ki povečajo koncentracijo hidroksidnih ionov; alkalne ali bazične raztopine imajo večje koncentracije hidroksidnih ionov.

Voda (H₂O) se lahko avtoionizira (delno razcepi) v hidroksidne ione (OH⁻) in hidronijeve ione (H₃O⁺) v vodnih raztopinah. Ta proces poteka v majhnem odstotku molekul vode. Enačba, ki predstavlja to ravnotežje, je podana spodaj:

Lewisova struktura hidroksidnega iona

Kemijska formula za vodik je OH⁻, zaradi česar je dvoatomni ion. Sestavljen je iz enega atoma vodika (H) in enega atoma kisika (O), ki sta kovalentno povezana. Nadnapis -1 pomeni, da je atom kisika negativno nabit, čeprav je atom vodika še vedno pozitivno nabit. Ta posebna kombinacija elementov ustvari dvoatomni ion, ki je pogosto prisoten v številnih kemičnih spojinah.

Naslednji diagram prikazuje molekularno in Lewisovo strukturo hidroksidnega iona:

Ion na tej sliki ima skupni naboj -1 zaradi obstoja dodatnega elektrona, kot kažeta negativni naboj na kisiku in črta, ki povezuje H in O, ki simbolizira eno samo kovalentno povezavo.

jsp

Simbol hidroksidnega iona

En atom kisika skupaj z enim atomom vodika se združita v hidroksid, ki je predstavljen s simbolom OH ^– .

Primeri hidroksidnih ionov

V kemiji je hidroksidni ion zelo pomemben, zlasti v kislinsko-bazičnih procesih. Spodaj je navedenih nekaj primerov pogosto uporabljenih hidroksidnih ionov:

Natrijev hidroksid

Kavstična soda, imenovana tudi natrijev hidroksid (NaOH) , je močna baza, ki se uporablja v številnih različnih panogah. Njegova uporaba v vsem, od izdelave mila do kemične proizvodnje, dokazuje, kako pomemben je za različne procese.

Kalcijev hidroksid

Gašeno apno, znano tudi kot kalcijev hidroksid (Ca(OH) ₃ ) , se uporablja pri čiščenju vode, kmetijstvu in gradbeništvu. Je dragocena spojina zaradi svojih edinstvenih lastnosti, ki vključujejo sposobnost nevtralizacije kislin.

Magnezijev hidroksid

Antacidne lastnosti magnezijevega hidroksida (Mg(OH) ₂ ) so dobro prepoznani. V medicini nevtralizira odvečno želodčno kislino za lajšanje zgage in prebavne motnje.

Kalijev hidroksid

KOH , ali kalijev hidroksid, je spojina, ki se uporablja v različnih kemičnih in proizvodnih procesih. Njegovo delovanje v številnih industrijskih aplikacijah je olajšano zaradi njegove alkalne narave.

Tvorba hidroksida

Kemična snov, ki vsebuje hidroksilni ion (OH^–) imenujemo oksid. Baza, ki reagira z vodo ali drugo kislino, običajno tvori hidrokside. Kot negativno nabita vrsta hidroksilni ion tvori hidroksidne spojine, ko se združi s pozitivno nabitimi kovinami ali drugimi kationi.

Tukaj sta dva tipična procesa, s katerimi lahko nastanejo hidroksidi:

Hidroksidi kovin

Kovinski hidroksidi nastanejo, ko kovine reagirajo z vodo, zlasti alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine. Na primer:

Kovina (M) + voda (H ₂ O) → Kovinski hidroksid (M(OH) ₂ ) + vodik (H ₂ O)

Odvisno od tega, katera kovina je vključena v proces, bo nastal določen hidroksid.

Disociacija baze

Snovi, znane kot baze, lahko prispevajo elektronske pare ali vzamejo protone (H+). Baza in voda lahko reagirata, da proizvedeta hidroksidne ione:

Baza + voda → hidroksidni ion + konjugirana kislina

Za tvorbo hidroksidnih ionov, na primer, amoniak (NH₃) se lahko kombinira z vodo.

NH ₃ + H ₂ O → NH ₄ ⁺ + OH ^–

Vrste hidroksida

Hidroksidi so na splošno razvrščeni v dve vrsti, in sicer:

• Organski hidroksid
• Anorganski hidroksid

Organski hidroksid

Spojine, ki vsebujejo hidroksilno skupino (-OH), povezano z atomom ogljika v organski molekuli, so znane kot organski hidroksidi. Organske hidrokside, ki imajo hidroksilno skupino kovalentno vezano na ogljikov atom, pogosto najdemo v organskih molekulah, kot so karboksilne kisline, fenoli in alkoholi.

Metanol (CH₃OH), fenol (C₆H₅OH) je nekaj primerov organskega hidroksida.

Anorganski hidroksid

Spojine, ki ne pripadajo nobeni organski molekuli, vendar vključujejo hidroksidni ion (OH⁻), so znane kot anorganski hidroksidi. Ko se kovina poveže z vodo ali kislino, običajno tvori kovinske hidrokside. Ker so anorganski hidroksidi baze, pogosto disociirajo v vodi, da nastanejo hidroksidni ioni.

mreženje in vrste

Anorganski hidroksidi vključujejo natrijev hidroksid (NaOH), kalcijev hidroksid (Ca(OH)₂), itd.

Preverite tudi, Železov 3 hidroksid

Lastnosti hidroksidnih ionov

Spodaj je opisanih nekaj pomembnih lastnosti hidroksidnega iona:

Formula hidroksidnega iona

Hidroksid ima kemijsko formulo OH⁻.

Valenca hidroksidnega iona

Hidroksid ima valenco -1. To pomeni, da je naboj hidroksidnih ionov -1.

pH hidroksidnega iona

Koncentracija hidroksidnih ionov določa pH raztopin hidroksida. Raztopina, ki vsebuje veliko hidroksidnih ionov, bo pogosto alkalna, kar pomeni, da je njen pH večji od 7.

Hidroksidi imajo v svojih organskih in anorganskih oblikah različne fizikalne in kemijske lastnosti. V tem razdelku bomo preučili fizikalne in kemijske lastnosti hidroksidov.

Fizikalne lastnosti hidroksida

Nekatere fizikalne lastnosti hidroksidnega iona so:

• Stanje snovi : Odvisno od posamezne komponente hidroksida lahko hidroksidi obstajajo v različnih agregatnih stanjih, kot so trdne snovi, tekočine ali celo plini.

• Topnost: Hidroksidi imajo različne stopnje topnosti. Medtem ko so nekateri hidroksidi lahko netopni ali imajo omejeno topnost, so lahko drugi izjemno topni v vodi in ustvarjajo alkalne raztopine.

• barva: Hidroksidi so na voljo v široki paleti barv. Medtem ko so lahko nekateri brezbarvni, imajo drugi lahko različne odtenke, po katerih jih je enostavno prepoznati.

• Temperature taljenja in vrelišča: Odvisno od določene kemikalije imajo hidroksidi različne temperature taljenja in vrelišča. Običajno imajo kovinski hidroksidi višja tališča v primerjavi z nekovinskimi hidroksidi.

Kemijske lastnosti hidroksida

Nekatere kemijske lastnosti hidroksidnih ionov so:

• Kislinsko-bazične reakcije: Hidroksidi sodelujejo v kislinsko-bazičnih reakcijah zaradi svoje bazičnosti. Z lahkoto se povežejo s kislinami, da ustvarijo sol in vodo.

• Ionizacija: Hidroksidi v vodnih raztopinah ionizirajo in tvorijo hidroksidne ione (OH^–), kar daje raztopini alkalnost.

• Redoks reakcije: V nekaterih kovinskih hidroksidih lahko pride do redoks reakcij, zlasti tistih, ki vključujejo prehodne kovine. Lahko sodelujejo v oksidacijsko-redukcijskih procesih.

• Dehidracija: Ko so izpostavljeni toploti, lahko gredo nekateri hidroksidi skozi procese dehidracije, v katerih izgubijo molekule vode in postanejo oksidi.

Uporaba hidroksida

Kemikalije, ki vsebujejo hidroksid, in hidroksidne ione (OH⁻) se lahko uporabljajo na več načinov v vsakdanjem življenju in različnih panogah. Med omembe vrednimi aplikacijami so:

• Nevtralizacija kislin: Standardna praksa je nevtralizacija kislih tekočin s hidroksidnimi ioni. Na primer, v industrijskih ali laboratorijskih okoljih se natrijev hidroksid (NaOH) pogosto uporablja za nevtralizacijo kislin.
• Čiščenje vode: Hidroksidne spojine obarjajo onesnaževala in uravnavajo pH pri obdelavi vode. Zaradi tega se v napravah za čiščenje vode pogosto uporablja apno, znano tudi kot kalcijev hidroksid ali Ca(OH).₃.
• Proizvodnja mila in detergentov: Bistvena sestavina procesa umiljenja, ki se uporablja za proizvodnjo mila, je natrijev hidroksid ali NaOH. Poleg tega se uporablja pri proizvodnji različnih detergentov.
• Tekstilni sektor: Tekstilna industrija uporablja natrijev hidroksid za predelavo in obdelavo tkanin. Pomaga pri odstranjevanju nečistoč in pripravi vlaken za barvanje.

Preberi več,

• Kalijev hidroksid
• Magnezijev hidroksid
• Litijev hidroksid

Hidroksid: pogosta vprašanja

Kaj je naboj hidroksidnega iona?

Hidroksidni ion ima naboj -1, ki je na atomu kisika.

Je OH hidroksid ali hidroksil?

Hidroksid je negativno nabit ion, sestavljen iz enega atoma kisika in enega atoma vodika. Njegova kemijska formula je OH. Nasprotno pa izraz hidroksil opisuje funkcionalno skupino -OH, ki lahko obstaja v molekulah. Torej, ko je OH prisoten kot ion, je hidroksid.

Ali je hidroksid kislina?

Ne, hidroksid ni kislina. Ker so konjugirana baza vode (H₂O), oksidni ioni (OH^–) pogosto najdemo v bazah.

Kako nastanejo hidroksidi?

Hidroksidi nastajajo z različnimi kemičnimi procesi, pri čemer najpogosteje kombiniramo hidroksidni ion s kovinskim ali drugim pozitivno nabitim ionom. Reakcija kovine z vodo je najpogostejša tehnika za tvorbo hidroksidov.

Za kaj se uporablja hidroksidni ion?

Uporabe hidroksidnih spojin so številne. Nekaj ​​kovinskih hidroksidov se uporablja pri proizvodnji detergentov in mil. Pomagajo tudi pri obdelavi vode, ker lahko nekateri hidroksidi nevtralizirajo kisle snovi.

Kakšna je funkcija hidroksida?

V kemijskih reakcijah lahko hidroksidni ioni prevzamejo protone (H⁺) in delujejo kot baze. Imajo ključno vlogo pri določanju osnovne narave snovi in ​​prispevajo k pH raztopin.

Kakšna je kemijska formula hidroksida?

Hidroksid ima kemijsko formulo OH^–

Kakšna je atomska masa hidroksidnega iona?

Atomska masa hidroksidnega iona je 17 g/mol

Navedite reakcijo med natrijevim karbonatom in vodo.

Ko natrijev karbonat (Na₂CO₃) in vodo (H₂O) reagirata natrijev hidroksid (NaOH) in ogljikov dioksid (CO₂) se proizvajajo.​ Že ₂ ​ CO ₃ + H ₂ ​ O → 2 NaOH + CO ₂