Kongsi:
Hidroksida sifat, nomenklatur dan contoh
The hidroksida adalah sebatian anorganik dan ternari yang terdiri daripada interaksi antara kation logam dan kumpulan fungsi 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 ikatan kovalen melalui ikatan M-OH (imej bawah). Pada yang pertama, ikatan ionik diberikan, manakala di kedua, ikatan kovalen. Fakta ini bergantung pada dasar logam atau k+, serta jejak dan ioniknya.
Kerana kebanyakan daripada mereka berasal dari logam, ia sama dengan sebutan mereka sebagai hidroksida logam.
Indeks
- 1 Bagaimana mereka terbentuk??
- 2 Sifat hidroksida
- 2.1 Anion OH-
- 2.2 Ionik dan watak asas
- 2.3 Trend berkala
- 2.4 Amphotericism
- 2.5 Struktur
- 2.6 Reaksi dehidrasi
- 3 Nomenklatur
- 3.1 Tradisional
- 3.2 Saham
- 3.3 Sistematik
- 4 Contoh hidroksida
- 5 Rujukan
Bagaimana mereka terbentuk??
Terdapat dua laluan sintetik utama: dengan bertindak balas oksida yang sepadan dengan air, atau dengan asas yang kuat dalam medium asid:
MO + H2O => M (OH)2
MO + H+ + OH- => M (OH)2
Hanya oksida logam yang larut dalam air bertindak balas secara langsung untuk membentuk hidroksida (persamaan kimia pertama). Lain-lain yang tidak larut dan memerlukan spesies berasid yang melepaskan M+, yang kemudian berinteraksi dengan OH- dari pangkalan kuat (persamaan kimia kedua).
Walau bagaimanapun, kata asas yang kukuh adalah hidroksida logam NaOH, KOH dan lain-lain kumpulan logam alkali (LiOH, RbOH, CsOH). Ini adalah sebatian ionik yang sangat larut dalam air, oleh itu, OH mereka- bebas untuk mengambil bahagian dalam reaksi kimia.
Selain itu, terdapat hidroksida logam dan yang tidak larut akibatnya adalah bes sangat lemah. Malah sebahagian daripada mereka adalah berasid, seperti yang berlaku dengan asid tellurik, Te (OH)6.
Hidroksida membuktikan kelarutan kelarutan dengan pelarut di sekelilingnya. Jika ia adalah air, misalnya, maka baki dinyatakan seperti berikut:
M (OH)2 <=> M2+(ac) + OH-(ac)
Di mana (ac) menunjukkan bahawa medium itu berair. Apabila pepejal tidak larut, kepekatan OH terlarut kecil atau kecil. Atas sebab ini, hidroksida logam yang tidak larut tidak dapat menjana penyelesaian seperti yang berasaskan NaOH.
Daripada 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 ionik, dengan struktur kristal yang berbeza-beza, yang lain pula mempunyai struktur polimer yang kompleks dan tidak berurutan.
Sifat-sifat hidroksida
Anion OH-
Ion hidroksil adalah atom oksigen yang kovalen terikat kepada hidrogen. Jadi, ini boleh dengan mudah diwakili sebagai OH-. Tuduhan negatif terdapat di anion oksigen yang membuat ini satu elektron menderma spesies: asas.
Sekiranya OH- mendermakan elektron ke hidrogen, molekul H terbentuk2O. Anda juga boleh mendonorkan elektron anda untuk spesis bertenaga positif: seperti pusat logam M+. Oleh itu, kompleks koordinasi dibentuk melalui pautan yang bersifat M-OH (oksigen menyumbang sepasang 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-). Oleh kerana ion hidroksil adalah sama dalam semua hidroksida, perbezaan antara semua itu kemudiannya terletak pada kation yang mengiringi.
Juga, kerana kation ini boleh menjadi dari mana-mana logam dalam jadual berkala (kumpulan 1, 2, 13, 14, 15, 16, atau logam peralihan), sifat-sifat hidroksida itu berbeza, walaupun semua yang dipertimbangkan beberapa aspek yang biasa.
Ionik dan watak asas
Dalam hidroksida, walaupun mereka mempunyai ikatan koordinasi, mereka mempunyai watak ionik laten. Dalam sesetengahnya, seperti NaOH, ionnya adalah sebahagian daripada rangkaian kristal yang dibentuk oleh kation Na.+ dan anion OH- dalam 1: 1 perkadaran; iaitu, bagi setiap ion Na+ terdapat ion OH- rakan niaga.
Bergantung pada pemuatan logam, akan ada lebih kurang anion OH- di sekelilingnya. Sebagai contoh, untuk kation logam M2+ akan ada dua ion OH- berinteraksi dengannya: M (OH)2, apa yang digariskan sebagai HO- M2+ OH-. Dengan cara yang sama ia berlaku dengan logam M3+ dan dengan yang lain caj lebih positif (walaupun jarang melebihi 3+).
Watak ionik ini bertanggungjawab untuk banyak sifat fizikal, seperti titik lebur dan didih. Ini adalah tinggi, yang mencerminkan kuasa-kuasa elektrostatik yang berfungsi dalam kisi kristal. Juga, apabila hidroksida dibubarkan atau dicairkan, mereka boleh menjalankan arus elektrik kerana mobiliti ion mereka.
Walau bagaimanapun, tidak semua hidroksida mempunyai rangkaian kristal yang sama. Mereka yang lebih stabil, kurang cenderung untuk larut dalam pelarut polar seperti air. Sebagai peraturan umum, semakin banyak perbezaan radiasi ionik M+ dan OH-, lebih larut akan sama.
Trend berkala
Di atas menjelaskan mengapa kelarutan hidroksida logam alkali meningkat apabila kumpulan turun. Oleh itu, peningkatan kelarutan dalam air untuk ini adalah berikut: LiOH The OH- adalah anion kecil, dan sebagai kation menjadi lebih besar, kekisi kristal melemahkan dengan lincah. Sebaliknya, logam alkali tanah membentuk kurang hidroksida larut kerana caj positif yang lebih tinggi. Ini kerana M2+ Ia menarik perhatian OH dengan lebih kuat- berbanding dengan M+. Begitu juga, kationnya lebih kecil, dan oleh itu kurang saiz tidak sama dengan OH-. Hasilnya adalah bukti eksperimen yang NaOH jauh lebih asas daripada Ca (OH)2. Sebab di Begitu juga dengan hidroksida lain, sama ada untuk logam peralihan, atau bagi logam selepas peralihan (Al, Pb, Te, dan lain-lain). Juga, jejari ionik yang lebih kecil dan lebih besar dan caj positif M+, sifat ion hidroksida akan lebih rendah, dengan kata lain, mereka yang mempunyai kepadatan beban yang sangat tinggi. Contohnya berlaku dengan berilium hidroksida, Be (OH)2. The Be2+ Ia adalah kation yang sangat kecil dan caj divalen menjadikannya elektrik sangat padat. Hidroksida M (OH)2 mereka bertindak balas dengan asid untuk membentuk aquocomplex, iaitu, M+ Ia berakhir dikelilingi oleh molekul air. Walau bagaimanapun, terdapat bilangan hidroksida yang terhad yang juga boleh bertindak balas dengan asasnya. Ini adalah yang dikenali sebagai amphoteric hydroxides. Amphoteric hydroxides bertindak balas dengan kedua-dua asid dan asas. Keadaan kedua boleh diwakili oleh persamaan kimia berikut: M (OH)2 + OH- => M (OH)3- Tetapi bagaimana untuk menentukan sama ada hidroksida adalah amphoterik? Melalui percubaan makmal yang mudah. Oleh kerana ramai hidroksida logam adalah tidak larut dalam air, sambil menambah asas yang kukuh untuk penyelesaian dengan ion M+ dibubarkan, sebagai contoh, Al3+, akan menumpahkan hidroksida sepadan: Al3+(ac) + 3OH-(ac) => Al (OH)3(s) Tetapi mempunyai kelebihan OH- hidroksida terus bertindak: Al (OH)3(s) + OH- => Al (OH)4-(ac) Akibatnya, kompleks baru yang dibebankan negatif diselaraskan oleh molekul air sekitarnya, membubarkan pepejal putih aluminium hidroksida. Mereka hidroksida yang tidak berubah dengan penambahan asas tambahan tidak bertindak seperti asid dan, oleh itu, tidak amphoterik. Hidroksida mungkin mempunyai struktur kristal yang serupa dengan banyak garam atau oksida; beberapa mudah, dan yang lain sangat kompleks. Di samping itu, jika terdapat penurunan dalam ciri ionik, dapat menyampaikan pusat metalik yang disertai oleh jambatan oksigen (HOM-O-MOH). Dalam penyelesaian strukturnya berbeza. Walaupun untuk hidroksida sangat larut, ia cukup untuk menganggapnya sebagai ion yang larut dalam air, untuk yang lain adalah perlu untuk mengambil kira kimia koordinasi. Oleh itu, setiap kation M+ Ia boleh diselaraskan kepada bilangan spesies terhad. Lebih besar lagi, semakin besar bilangan molekul air atau OH- dikaitkan dengannya. Oleh itu octahedron yang terkenal penyelarasan banyak logam yang dibubarkan dalam air (atau dalam pelarut lain): M (OH2)6+n, menjadi n sama dengan tuduhan positif logam. The Cr (OH)3, Sebagai contoh, ia benar-benar membentuk octahedron. Bagaimana? Memandangkan sebatian itu sebagai [Cr (OH2)3(OH)3], yang mana tiga molekul air digantikan oleh anion OH-. Sekiranya semua molekul digantikan oleh OH-, maka kompleks muatan negatif dan struktur octahedral [Cr (OH) akan diperolehi6]3-. Caj -3 adalah hasil daripada enam caj negatif OH-. Hidroksida boleh dianggap sebagai "oksida terhidrat". Walau bagaimanapun, di dalamnya "air" adalah bersentuhan langsung dengan M+; manakala dalam oksida terhidrat MO · nH2Atau, molekul air adalah sebahagian daripada bidang koordinasi luaran (mereka tidak dekat dengan logam). Menerangkan molekul air boleh diekstrak melalui pemanasan sampel hidroksida: M (OH)2 + Q (panas) => MO + H2O MO adalah oksida logam yang dibentuk sebagai hasil daripada dehidrasi hidroksida. Satu contoh reaksi ini adalah yang diperhatikan apabila mendidihkan cuprik hidroksida, Cu (OH)2: Cu (OH)2 (biru) + Q => CuO (hitam) + H2O Apakah cara yang betul untuk menyebut hidroksida? IUPAC mencadangkan tiga nomenclata untuk tujuan ini: tradisional, saham, dan sistematik. Adalah betul untuk menggunakan mana-mana tiga, bagaimanapun, untuk beberapa hidroksida mungkin lebih mudah atau praktikal untuk menyebutnya dalam satu cara atau yang lain.. Tatanama tradisional hanya terdiri daripada menambah akhiran -ico ke valensi tertinggi yang dibentangkan oleh logam; dan akhiran -yang paling rendah. Jadi, sebagai contoh, jika logam M mempunyai valensi +3 dan +1, hidroksida M (OH)3 ia akan dipanggil hidroksida (nama logam)ico, manakala MOH hidroksida (nama logam)beruang. Untuk menentukan valensi logam dalam hidroksida, ia cukup untuk memerhatikan nombor selepas OH tertutup dalam kurungan. Oleh itu, M (OH)5 bermaksud logam itu mempunyai caj atau valensi +5. Walau bagaimanapun, kelemahan utama dari nomenklatur ini adalah bahawa ia boleh menjadi rumit untuk logam dengan lebih daripada dua keadaan pengoksidaan (seperti kromium dan mangan). Untuk kes-kes seperti itu, prefix hyper- dan hypo digunakan untuk menandakan valensi tertinggi dan paling rendah.. Oleh itu, jika M bukan hanya mempunyai valensi +3 dan +1, ia juga mempunyai +4 dan +2, maka nama-nama hidroksida valensi yang lebih tinggi dan lebih rendah adalah: hidroksida hyper(nama logam)ico, dan hidroksida hypo(nama logam)beruang. Daripada semua nomenclature ini adalah yang paling mudah. Di sini nama hidroksida diikuti hanya dengan valensi logam yang tertutup dalam tanda kurung dan ditulis dalam angka Roman. Sekali lagi untuk M (OH)5, Sebagai contoh, tatanama stoknya ialah: hidroksida (nama logam) (V). (V) menandakan kemudian (+5). Akhir sekali tatanama yang sistematik dicirikan dengan menggunakan awalan pengganda (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, dan sebagainya). Awalan ini digunakan untuk menentukan kedua-dua atom logam dan ion OH-. Dengan cara ini, M (OH)5 Ia dinamakan sebagai: pentahidroksida (nama logam). Dalam kes Hg2(OH)2, Sebagai contoh, ia akan dimercurium dihydroxide; salah satu daripada hidroksida yang struktur kimianya kompleks pada pandangan pertama. Beberapa contoh hidroksida dan nomenklatur yang berkaitan adalah seperti yang berikut: -NaOH (natrium hidroksida) -Ca (OH) 2 (Kalsium hidroksida) -Fe (OH)3. (Ferro hidroksida; besi hidroksida (III); atau besi trihidroksida) -V (OH)5 (Hidroksida pervanadik; vanadium hidroksida (V); atau vanadium pentahidroksida). -Sn (OH)4 (Hidroksida statik; hidroksida timah (IV); atau timah tetrahidroksida). -Ba (OH)2 (Barium hidroksida atau barium dihydroxide). -Mn (OH)6 (Manganic hydroxide, mangan hidroksida (VI) atau heksahidroksida mangan). -AgOH (Silver hydroxide, silver hydroxide atau silver hydroxide). Perhatikan bahawa untuk sebatian ini tidak ada perbezaan di antara stok dan nomenclatur sistematik. -Pb (OH)4 (Plúmbico hidroksida, hidroksida plumbum (IV) atau tetrahidroksida plumbum). -LiOP (Lithium hydroxide). -Cd (OH) 2 (Kadmium hidroksida) -Ba (OH)2 (Barium hidroksida) -Chromium hidroksidaAnfoterismo
Struktur
Tindak balas dehidrasi
Tatanama
Tradisional
Saham
Sistematik
Contoh hidroksida
Rujukan