- Nasıl oluşurlar?
- Hidroksitlerin özellikleri
- OH anyon
- İyonik ve temel karakter
- Periyodik eğilim
- Amphotericism
- Yapılar
- Dehidrasyon reaksiyonu
- terminoloji
- Geleneksel
- stok, mevcut
- Sistematik
- Hidroksit örnekleri
- Referanslar
Hidroksitler bir metal katyonu ve OH-işlevsel bir grup (hidroksit anyon, OH arasındaki etkileşimin meydana inorganik ve üçlü bileşiklerdir - ). Bunların çoğu iyoniktir, ancak kovalent bağlara da sahip olabilirler.
Örneğin, bir hidroksit, M + katyonu ile OH - anyonu arasındaki elektrostatik etkileşim olarak veya M-OH bağı yoluyla kovalent bağ olarak temsil edilebilir (alttaki resim). İlkinde iyonik bağ oluşur, ikincisinde ise kovalenttir. Bu gerçek, esas olarak metal veya katyon M + ile yüküne ve iyonik yarıçapına bağlıdır.
Kaynak: Gabriel Bolívar
Çoğu metallerden geldiği için, bunlara metal hidroksitler demekle eşdeğerdir.
Nasıl oluşurlar?
İki ana sentetik yol vardır: Karşılık gelen oksidi suyla veya asidik ortamda güçlü bir bazla reaksiyona sokarak:
MO + H 2 O => M (OH) 2
MO + H + + OH - => M (OH) 2
Sadece suda çözünebilen metal oksitler, hidroksiti oluşturmak için doğrudan reaksiyona girer (ilk kimyasal denklem). Diğer çözünmeyen ve M, serbest bırakmak için asidik türleri gerektiren + , OH ile daha sonra etkileşime girer - güçlü baz (ikinci kimyasal denklemi) elde edilmiştir.
Bununla birlikte, bu güçlü bazlar metal hidroksitler NaOH, KOH ve alkali metaller grubundan diğerleri (LiOH, RbOH, CsOH). Bu nedenle, bunların OH, su içinde iyonik bileşikler, yüksek ölçüde çözünür olan - kimyasal tepkimelere katılabilir serbesttir.
Öte yandan, çözünmeyen ve dolayısıyla çok zayıf bazlar olan metalik hidroksitler vardır. Tellürik asit Te (OH) 6'da olduğu gibi bazıları asidiktir .
Hidroksit, çevreleyen çözücü ile bir çözünürlük dengesi oluşturur. Örneğin su ise, denge şu şekilde ifade edilir:
M (OH) 2 <=> M 2+ (aq) + OH - (aq)
(Ac) ortamın sulu olduğunu belirtir. Katı çözünmez olduğunda, çözünmüş OH konsantrasyonu küçüktür veya önemsizdir. Bu nedenle çözünmeyen metal hidroksitler, NaOH kadar bazik solüsyonlar üretemezler.
Yukarıdakilerden, hidroksitlerin kimyasal yapıya ve metal ile OH arasındaki etkileşimlere bağlı olarak çok farklı özellikler sergilediği anlaşılabilir. Bu nedenle, birçoğu çeşitli kristal yapılara sahip iyonik olmasına rağmen, diğerleri karmaşık ve düzensiz polimer yapılarına sahiptir.
Hidroksitlerin özellikleri
OH anyon
Hidroksil iyonu, hidrojene kovalent olarak bağlı bir oksijen atomudur. Bu nedenle, bu kolaylıkla OH - olarak temsil edilebilir . Negatif yük oksijende bulunur ve bu anyonu bir elektron verici tür yapar: bir baz.
OH - elektronlarını hidrojene bağışlarsa, bir H 2 O molekülü oluşur ve elektronlarını pozitif yüklü türlere bağışlayabilir: M + metal merkezleri gibi . Böylece, değişken M - OH bağı aracılığıyla bir koordinasyon kompleksi oluşturulur (oksijen, elektron çiftini sağlar).
Bununla birlikte, bunun gerçekleşmesi için oksijenin metal ile verimli bir şekilde koordine edilebilmesi gerekir, aksi takdirde M ve OH arasındaki etkileşimler güçlü bir iyonik karaktere (M + OH - ) sahip olacaktır. Hidroksil iyonu tüm hidroksitlerde aynı olduğundan, hepsi arasındaki fark ona eşlik eden katyonda yatar.
Ayrıca, bu katyon periyodik tablodaki herhangi bir metalden (gruplar 1, 2, 13, 14, 15, 16 veya geçiş metalleri) gelebildiğinden, bu tür hidroksitlerin özellikleri büyük ölçüde değişir, ancak hepsi ortak bazı yönler.
İyonik ve temel karakter
Hidroksitlerde koordinasyon bağları olmasına rağmen gizli bir iyonik karaktere sahiptirler. NaOH gibi bazılarında iyonları, 1: 1 oranlarında Na + katyonları ve OH - anyonlarından oluşan kristalin bir ağın parçasıdır ; yani, her Na + iyonu için bir eşdeğer OH - iyonu vardır .
Metalin yüküne bağlı olarak, çevresinde az çok OH - anyonları olacaktır. Örneğin, bir metal katyon M + 2 iki OH olacaktır - iyonları M (OH): bununla etkileşime 2 HO özetlenmiştir, - M + 2 , OH - . Aynısı M 3+ metallerinde ve daha fazla pozitif yüklü diğerlerinde de meydana gelir (nadiren 3+ 'yi geçmelerine rağmen).
Bu iyonik karakter, erime ve kaynama noktaları gibi birçok fiziksel özellikten sorumludur. Bunlar yüksek olup, kristal kafes içinde işleyen elektrostatik kuvvetleri yansıtır. Ayrıca, hidroksitler çözüldüğünde veya eridiğinde, iyonlarının hareketliliği nedeniyle elektrik akımı iletebilirler.
Bununla birlikte, tüm hidroksitler aynı kristal kafeslere sahip değildir. En kararlı olanlara sahip olanlar, su gibi polar çözücülerde çözünme olasılıkları daha düşük olacaktır. Genel bir kural olarak, daha M iyonik yarıçap farklı + ve OH - , ki en çözünür olacaklardır.
Periyodik eğilim
Yukarıdakiler, alkali metal hidroksitlerin çözünürlüğünün neden gruptan aşağıya inildikçe arttığını açıklamaktadır. Bu nedenle, bunlar için suda artan çözünürlük sırası aşağıdaki gibidir: LiOH
OH - küçük bir anyondur ve katyon daha hacimli hale geldikçe, kristal kafes enerjik olarak zayıflar.
Öte yandan, alkali toprak metalleri, daha yüksek pozitif yükleri nedeniyle daha az çözünür hidroksitler oluşturur. Bunun nedeni, M 2 + 'nin OH'yi - M +' dan daha güçlü çekmesidir . Benzer şekilde, katyonları daha küçüktür ve bu nedenle OH --'ye göre boyut olarak daha az eşitsizdir .
Bunun sonucu, NaOH'nin Ca (OH) 2'den çok daha bazik olduğunun deneysel kanıtıdır . Aynı mantık, diğer hidroksitler için, geçiş metalleri için veya p-blok metaller (Al, Pb, Te, vb.) İçin de uygulanabilir.
Ayrıca, iyonik yarıçap ve pozitif M + yükü ne kadar küçük ve büyükse, hidroksitin, yani çok yüksek yük yoğunluklu olanların iyonik karakteri o kadar düşük olur. Bunun bir örneği berilyum hidroksit, Be (OH) 2 ile oluşur . Be 2+ çok küçük bir katyondur ve iki değerlikli yükü onu elektriksel olarak çok yoğun yapar.
Amphotericism
M (OH) 2 hidroksitler , sulu bir kompleks oluşturmak için asitlerle reaksiyona girer, yani M + su molekülleri ile çevrelenir. Bununla birlikte, bazlarla da reaksiyona girebilen sınırlı sayıda hidroksit vardır. Bunlar amfoterik hidroksitler olarak bilinenlerdir.
Amfoterik hidroksitler hem asitlerle hem de bazlarla reaksiyona girer. İkinci durum aşağıdaki kimyasal denklem ile temsil edilebilir:
M (OH) 2 + OH - => M (OH) 3 -
Ancak bir hidroksitin amfoterik olup olmadığı nasıl belirlenir? Basit bir laboratuvar deneyiyle. Birçok metal hidroksit suda çözünmediğinden, çözünmüş M + iyonları içeren bir çözeltiye , örneğin Al 3+ gibi güçlü bir baz eklemek , ilgili hidroksiti çökeltecektir:
Al 3+ (aq) + 3OH - (aq) => Al (OH) 3 (s)
Ancak aşırı OH ile - hidroksit reaksiyona girmeye devam ediyor:
Al (OH) 3 (k) + OH - => Al (OH) 4 - (aq)
Sonuç olarak, yeni negatif yüklü kompleks, alüminyum hidroksitin beyaz katısını çözerek çevreleyen su molekülleri tarafından çözülür. Ekstra baz ilavesiyle değişmeden kalan hidroksitler asit gibi davranmaz ve bu nedenle amfoterik değildir.
Yapılar
Hidroksitler, birçok tuz veya okside benzer kristal yapılara sahip olabilir; bazıları basit, bazıları çok karmaşık. Ayrıca, iyonik karakterde azalma olanlarda oksijen köprüleriyle (HOM - O - MOH) birbirine bağlı metal merkezleri olabilir.
Çözümde yapılar farklıdır. Çözünürlüğü yüksek hidroksitler için bunları suda çözünmüş iyonlar olarak düşünmek yeterli olsa da, diğerleri için koordinasyon kimyasını hesaba katmak gerekir.
Bu nedenle, her M + katyonu sınırlı sayıda türe koordine olabilir. Bu hacimlidir, su ya da OH moleküllerinin sayısı daha büyük - buna bağlandı. Bundan, suda (veya başka herhangi bir çözücüde) çözünen birçok metalin ünlü koordinasyonu oktahedronu ortaya çıkar: M (OH 2 ) 6 + n , burada n, metalin pozitif yüküne eşittir.
Örneğin Cr (OH) 3 aslında bir oktahedron oluşturur. Nasıl? Su moleküllerinden üçünün OH - anyonları ile değiştirildiği bileşik düşünülür . Tüm moleküller OH ile değiştirilirse - , o zaman negatif yüklü ve oktahedral yapı 3 olan kompleks elde edilir . -3 yükü, OH - ' nin altı negatif yükünün sonucudur .
Dehidrasyon reaksiyonu
Hidroksitler "hidratlı oksitler" olarak düşünülebilir. Bununla birlikte, içlerinde "su" M + ile doğrudan temas halindedir ; MO · nH 2 O hidratlanmış oksitlerde su molekülleri bir dış koordinasyon küresinin parçasıdır (metale yakın değildirler).
Bu su molekülleri, bir hidroksit numunesi ısıtılarak çıkarılabilir:
M (OH) 2 + Q (ısı) => MO + H 2 O
MO, hidroksitin dehidrasyonunun bir sonucu olarak oluşan metal oksittir. Bu reaksiyonun bir örneği, bakır hidroksit Cu (OH) 2 susuz kaldığında gözlemlenendir :
Cu (OH) 2 (mavi) + Q => CuO (siyah) + H 2 O
terminoloji
Hidroksitlerden bahsetmenin doğru yolu nedir? IUPAC, bu amaç için üç isimlendirme önermiştir: geleneksel, stok ve sistematik. Üçünden herhangi birinin kullanılması doğrudur, ancak bazı hidroksitler için, bir şekilde bahsetmek daha uygun veya pratik olabilir.
Geleneksel
Geleneksel isimlendirme, basitçe metalin en yüksek değerine –ico sonekini eklemektir; ve en düşük olana –oso son eki. Bu nedenle, örneğin, metal M +3 ve +1 değerliklerine sahipse, hidroksit M (OH) 3 hidroksit (metal adı) ico olarak adlandırılırken , MOH hidroksit (metal adı) taşınır .
Hidroksit içindeki metalin değerini belirlemek için, parantez içinde OH'den sonraki sayıya bakın. Bu nedenle, M (OH) 5 , metalin +5'lik bir yük veya valansa sahip olduğu anlamına gelir.
Bununla birlikte, bu isimlendirmenin ana dezavantajı, ikiden fazla oksidasyon durumuna sahip metaller için (krom ve manganez gibi) zor olabilmesidir. Bu tür durumlarda, hiper ve hipo önekler en yüksek ve en düşük değerleri belirtmek için kullanılır.
Bu nedenle, eğer M yalnızca +3 ve +1 değerlere sahip olmak yerine +4 ve +2 değerlerine sahipse, daha yüksek ve daha düşük değerlere sahip hidroksitlerinin isimleri şunlardır: hiper hidroksit (metal adı) ico ve hipo hidroksit ( metal adı) ayı .
stok, mevcut
Tüm isimlendirmeler arasında bu en basit olanıdır. Burada hidroksitin adını parantez içine alınmış ve Roma rakamları ile yazılmış metalin değeri izler. Yine M (OH) 5 için, örneğin, stok terminolojiniz şöyle olacaktır: (metal adı) (V) hidroksit. (V) daha sonra (+5) anlamına gelir.
Sistematik
Son olarak, sistematik isimlendirme, çoğaltma öneklerine (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, vb.) Başvurmakla karakterize edilir. Bu ön ekleri, metal atomları ve OH sayısı hem de belirtmek için kullanılır - iyonları . Bu şekilde M (OH) 5 , (metal adı) pentahidroksit olarak adlandırılır.
Hg halinde 2 (OH) 2 , örneğin, dimercuric dihidroksit olur; kimyasal yapısı ilk bakışta karmaşık olan hidroksitlerden biri.
Hidroksit örnekleri
Bazı hidroksit örnekleri ve bunlara karşılık gelen adlandırmalar aşağıdaki gibidir:
-NaOH (Sodyum Hidroksit)
Sodyum hidroksitin görünümü
-Ca (OH) 2 (Kalsiyum hidroksit)
Kalsiyum hidroksitin katı halde görünümü
-Fe (OH) 3. ( Ferrik hidroksit; demir (III) hidroksit; veya demir trihidroksit)
-V (OH) 5 ( Pervanadik hidroksit; vanadyum (V) hidroksit; veya vanadyum pentahidroksit).
-Sn (OH) 4 ( Stanik hidroksit; kalay (IV) hidroksit; veya kalay tetrahidroksit).
-Ba (OH) 2 (Baryum hidroksit veya baryum dihidroksit).
-Mn (OH) 6 ( Manganik hidroksit, manganez (VI) hidroksit veya manganez hekzahidroksit).
-AgOH (Gümüş hidroksit, gümüş hidroksit veya gümüş hidroksit). Bu bileşik için stok ve sistematik adlandırmalar arasında bir ayrım olmadığını unutmayın.
-Pb (OH) 4 ( Kurşun hidroksit, kurşun (IV) hidroksit veya kurşun tetrahidroksit).
-LiOP (Lityum Hidroksit).
-Cd (OH) 2 (Kadmiyum hidroksit)
-Ba (OH) 2 ( Baryum Hidroksit)
- Krom hidroksit
Referanslar
- Kimya LibreTexts. Metal Hidroksitlerin Çözünürlüğü. Alındığı kaynak: chem.libretexts.org
- Clackamas Topluluğu Koleji. (2011). Ders 6: Asitlerin, Bazların ve Tuzların Adlandırılması. Alınan: dl.clackamas.edu
- Karmaşık İyonlar ve Amfoterizm. . Alınan: oneonta.edu
- Fullchemistry. (14 Ocak 2013). Metal hidroksitler. Alınan: quimica2013.wordpress.com
- Örnekler Ansiklopedisi (2017). hidroksitler Örnekler.com'dan kurtarıldı
- Castaños E. (9 Ağustos 2016). Formülasyon ve isimlendirme: hidroksitler. Alınan: lidiaconlaquimica.wordpress.com