Pay:
Hidroksitlerin özellikleri, adlandırılması ve örnekler
hidroksitler metal katyon ve OH fonksiyonel grubu (hidroksit anyonu, OH) arasındaki etkileşimi içeren inorganik ve üçlü bileşiklerdir.-). Kovalent bağlara sahip olmalarına rağmen, çoğu doğada iyoniktir..
Örneğin, bir hidroksit, M katyonu arasındaki elektrostatik etkileşim olarak temsil edilebilir.+ ve OH anyon-, veya M-OH bağı yoluyla kovalent bağ olarak (alt görüntü). İlkinde, iyonik bağ, ikincisinde ise kovalent bağ verilir. Bu gerçek esas olarak metale veya katyon M'ye bağlıdır.+, şarjı ve iyonik yarıçapı.
Birçoğu metallerden geldiğinden, metal hidroksit olarak adlandırmak eşdeğerdir..
indeks
- 1 Nasıl oluşurlar??
- 2 Hidroksitlerin özellikleri
- 2.1 Anyon OH-
- 2.2 İyonik ve temel karakter
- 2.3 Periyodik eğilim
- 2.4 Amfoterizm
- 2.5 Yapılar
- 2.6 Dehidrasyon reaksiyonu
- 3 İsimlendirme
- 3.1 Geleneksel
- 3.2 Stok
- 3.3 Sistematik
- 4 Hidroksit örnekleri
- 5 Kaynakça
Nasıl oluşur?
İki ana sentetik yol vardır: karşılık gelen oksidi su ile veya bir asit ortamında kuvvetli bir bazla reaksiyona sokarak:
MO + H2O => M (OH)2
MO + H+ + OH- => M (OH)2
Sadece suda çözünen metal oksitler hidroksit (ilk kimyasal denklem) oluşturmak için doğrudan reaksiyona girer. Diğerleri çözünmez ve M salgılayan asidik türler gerektirir+, bu daha sonra OH ile etkileşime girer- güçlü bazlardan (ikinci kimyasal denklem).
Bununla birlikte, bahsedilen güçlü bazlar metal hidroksitleri NaOH, KOH ve alkali metaller grubunun diğerleridir (LiOH, RbOH, CsOH). Bunlar suda yüksek oranda çözünür iyonik bileşiklerdir, bu nedenle OH'leri- kimyasal reaksiyonlara katılmakta serbesttirler.
Öte yandan, çözünmeyen ve sonuç olarak çok zayıf bazlar olan metal hidroksitleri mevcuttur. Hatta bazıları asidiktir, tellürik asitte olduğu gibi, Te (OH)6.
Hidroksit, etrafındaki çözücü ile bir çözünürlük dengesi oluşturur. Örneğin su ise, denge şu şekilde ifade edilir:
M (OH)2 <=> M2+(ac) + OH-(Sulu)
(Ac) ortamın sulu olduğunu belirtir. Katı çözünmez olduğunda, çözünmüş OH konsantrasyonu küçük veya önemsizdir. Bu nedenle, çözünmeyen metal hidroksitleri, NaOH’inkiler kadar temel çözeltiler üretemezler..
Yukarıdan, hidroksitlerin, kimyasal yapıya ve metal ile OH arasındaki etkileşimlere bağlı olarak çok farklı özellikler gösterdiği anlaşılabilir. Bu nedenle, birçoğu iyonik olmasına rağmen, çeşitli kristal yapılara sahipken, diğerleri ise karmaşık ve düzensiz polimerik yapılar göstermektedir..
Hidroksitlerin Özellikleri
Anyon OH-
Hidroksil iyonu, bir hidrojene kovalent olarak bağlanmış bir oksijen atomudur. Böylece, bu kolayca OH olarak temsil edilebilir-. Negatif yük oksijen üzerinde bulunur ve bu anyonu elektron veren bir tür yapar: bir baz.
OH ise- elektronlarını bir hidrojene bağışıyor, H molekülü oluşuyor2O. Elektronlarınızı pozitif yüklü türlere de bağışlayabilirsiniz: metal merkezleri M gibi+. Böylece, M-OH dative bağlantısı üzerinden bir koordinasyon kompleksi oluşur (oksijen, elektron çiftine katkıda bulunur).
Bununla birlikte, bunun gerçekleşmesi için, oksijenin metal ile verimli bir şekilde koordine edebilmesi gerekir, aksi takdirde M ve OH arasındaki etkileşimler belirgin bir iyonik karaktere sahip olacaktır (M+ OH-). Hidroksil iyonu tüm hidroksitlerde aynı olduğu için, hepsi arasındaki fark daha sonra ona eşlik eden katyondadır..
Ayrıca, bu katyon periyodik tablodaki herhangi bir metalden (grup 1, 2, 13, 14, 15, 16 veya geçiş metallerinden) gelebildiği için, bu tür hidroksitlerin özellikleri, her ne kadar düşünülse de, çok büyük farklılıklar gösterir. ortak bazı yönler.
İyonik ve temel karakter
Hidroksitlerde, koordinasyon bağları olmasına rağmen, gizli bir iyonik karaktere sahiptirler. NaOH gibi bazılarında iyonları, Na katyonları tarafından oluşturulan kristalli bir ağın parçasıdır.+ ve anyonlar OH- 1: 1 oranlarda; yani, her bir Na iyonu için+ OH iyonu var- karşılık.
Metal yüklemeye bağlı olarak, az çok OH anyonları olacaktır.- onun etrafında. Örneğin, metalik bir katyon M için2+ iki OH iyonu olacak- onunla etkileşime girme: M (OH)2, HO olarak belirtilenler- M2+ OH-. Aynı şekilde metallerde M olur3+ ve daha fazla pozitif suçu olan diğerleriyle (nadiren 3+.
Bu iyonik karakter, erime ve kaynama noktaları gibi birçok fiziksel özellikten sorumludur. Bunlar, kristal kafes içinde çalışan elektrostatik kuvvetleri yansıtan yüksektir. Ayrıca, hidroksitlerin çözündüğü veya eritildiği zaman iyonlarının hareketliliği nedeniyle elektrik akımını iletebilirler..
Bununla birlikte, tüm hidroksitlerin kristalize ağları aynı değildir. En kararlı olanlar, su gibi polar çözücüler içinde çözülme olasılığı daha düşük olacaktır. Genel bir kural olarak, M'nin iyonik yarıçapı o kadar farklıdır.+ ve OH-, Daha fazla çözünür aynı olacak.
Periyodik eğilim
Yukarıda, alkali metallerin hidroksitlerinin çözünürlüğünün, grup indikçe neden arttığını açıklamaktadır. Böylece, bunlar için suda artan çözünürlük sırası aşağıdaki gibidir: LiOH OH- küçük bir anyondur ve katyon daha hacimli hale geldikçe, kristal kafes enerjisel olarak zayıflar. Öte yandan, alkalin toprak metalleri daha yüksek pozitif yükleri nedeniyle daha az çözünür hidroksitleri oluşturur. Bunun nedeni M2+ İSG'leri daha güçlü çekiyor- M ile karşılaştırıldığında+. Aynı şekilde, katyonları daha küçüktür ve bu nedenle OH'ye göre boyut olarak daha az eşitsizdir.-. Bunun sonucu, NaOH'ın Ca (OH) 'dan çok daha temel olduğuna dair deneysel kanıtlar.2. Aynı akıl yürütme, diğer hidroksitlere, ya geçiş metallerine ya da p-blok metallerine (Al, Pb, Te, vb.) Uygulanabilir.. Ayrıca, iyonik yarıçapı ve M'nin pozitif yükü ne kadar küçük ve büyükse+, hidroksitin iyonik karakteri diğer bir deyişle, çok yüksek yükleme yoğunluğuna sahip olanlardan daha düşük olacaktır. Bunun bir örneği, berilyum hidroksit, Be (OH) ile ortaya çıkar.2. Olmak2+ Çok küçük bir katyondur ve çift değerli şarjı elektriksel olarak çok yoğundur. Hidroksitleri M (OH)2 bir aquocomplex oluşturmak için asitlerle reaksiyona girerler, yani M+ Su molekülleri ile çevrili bitiyor. Bununla birlikte, bazlarla reaksiyona girebilen sınırlı sayıda hidroksit vardır. Bunlar amfoterik hidroksit olarak bilinenler. Amfoterik hidroksitler hem asitlerle hem de bazlarla reaksiyona girer. İkinci durum aşağıdaki kimyasal denklem ile gösterilebilir: M (OH)2 + OH- => M (OH)3- Fakat bir hidroksitin amfoterik olup olmadığını nasıl belirleyebilirim? Basit bir laboratuvar deneyi ile. Çünkü birçok metal hidroksit suda çözünmez, M iyonlarıyla bir çözeltiye kuvvetli bir baz ekleyerek+ çözünmüş, örneğin Al3+, ilgili hidroksit çökelecek: için3+(ac) + 3OH-(ac) => Al (OH)3(S) Fakat fazla OH olması- hidroksit reaksiyona girmeye devam ediyor: Al (OH)3(s) + OH- => Al (OH)4-(Sulu) Sonuç olarak, yeni negatif yüklü kompleks, çevreleyen su molekülleri tarafından çözülerek beyaz renkli alüminyum hidroksit katı çözülür. Ekstra baz ilavesiyle değişmeden kalan hidroksitlerin asit gibi davranmaması ve bu nedenle amfoterik olmaması. Hidroksitler, birçok tuz veya oksidininkine benzer kristal yapılara sahip olabilir; Bazı basit ve diğerleri çok karmaşık. Ek olarak, iyonik karakterde azalma olanlar, oksijen köprülerinin (HOM-O-MOH) bir araya getirdiği metalik merkezleri sunabilirler.. Çözümde yapılar farklıdır. Her ne kadar çok çözünür hidroksitleri için, suda çözünen iyonlar olarak kabul etmek yeterli olsa da, diğerleri için koordinasyon kimyasının dikkate alınması gerekir.. Böylece, her katyon M+ Sınırlı sayıda türe koordine edilebilir. Ne kadar hacimli ise, su molekülü veya OH sayısı o kadar fazladır.- ona bağlı. Bu nedenle, suda çözünmüş birçok metalin (veya başka bir çözücünün içinde) çözünmüş ünlü oktahedronu: M (OH2)6+n, metalin pozitif yüküne n eşittir. Cr (OH)3, Örneğin, gerçekten bir oktahedron oluşturur. Nasıl? Bileşik [Cr (OH) olarak kabul edilir.2)3(OH)3] su moleküllerinden üçünün yerine OH anyonları-. Tüm moleküller OH ile değiştirilirse-, daha sonra negatif yük kompleksi ve oktahedral yapı [Cr (OH) elde edilir.6]3-. Ücret -3, OH'nin altı negatif ücretinin sonucudur-. Hidroksitler "hidratlanmış oksitler" olarak kabul edilebilir. Bununla birlikte, içlerinde “su” M ile doğrudan temas halindedir.+; hidratlanmış oksitler içerisinde iken MO · nH2Veya, su molekülleri harici bir koordinasyon küresinin bir parçasıdır (metale yakın değildirler). Bahsedilen su molekülleri, bir hidroksit numunesinin ısıtılmasıyla elde edilebilir: M (OH)2 + Q (ısı) => MO + H2Ey MO, hidroksitin dehidrasyonu sonucu oluşan metal oksittir. Bu reaksiyonun bir örneği, kuprik hidroksit, Cu (OH) dehidre edildiğinde gözlemlenen reaksiyondur.2: Cu (OH)2 (mavi) + Q => CuO (siyah) + H2Ey Hidroksitlerden bahsetmenin doğru yolu nedir? IUPAC bu amaç için üç adlandırma önerisinde bulundu: geleneksel, stok ve sistematik. Üçünden herhangi birinin kullanılması doğru, ancak bazı hidroksitlerde, bir şekilde veya başka şekilde belirtilmesi daha uygun veya pratik olabilir.. Geleneksel terminoloji, metalin sunduğu en yüksek değere -ico ekini eklemekten ibarettir; ve en-eki -o ekidir. Örneğin, M metalinin +3 ve + 1 değerlerine sahip olması durumunda, hidroksit M (OH)3 hidroksit (metalin adı) olarak adlandırılır.ico, MOH hidroksit (metalin adı)ayı. Metalin hidroksit içindeki değerini belirlemek için, parantez içine alınmış OH'den sonraki sayıyı gözlemlemek yeterlidir. Böylece, M (OH)5 metalin +5 değerinde bir şarj veya değere sahip olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, bu terminolojinin ana dezavantajı, ikiden fazla oksidasyon durumu olan metaller için (krom ve manganezde olduğu gibi) karmaşık olabilmesidir. Bu gibi durumlarda, en yüksek ve en düşük değerleri belirtmek için hiper ve hipo önekler kullanılır.. Bu nedenle, M yalnızca +3 ve +1 değerlerine sahip olmak yerine, aynı zamanda +4 ve +2 değerlerine sahipse, daha yüksek ve düşük değerlere sahip hidroksitlerinin adları şöyledir: hidroksit hiper(metalin adı)ico, ve hidroksit hıçkırmak(metalin adı)ayı. Tüm isimlendirmeler arasında en basit olanı budur. Burada hidroksit adını basitçe parantez içine alınmış ve Romen rakamları ile yazılmış metal değerleriyle takip eder. M (OH) için tekrar5, örneğin, stok terminolojisi şöyle olacaktır: hidroksit (metal adı) (V). (V) daha sonra (+5) anlamına gelir. Son olarak, sistematik isimlendirme, çarpan ön eklerine (di, tri, tetra, penta, hexa, vb.) Başvurmakla karakterize edilir. Bu önekler hem metal atomlarının sayısını hem de OH iyonlarını belirtmek için kullanılır-. Bu şekilde, M (OH)5 İsmi: pentahidroksit (metal adı). Hg durumunda2(OH)2, örneğin, dimercurium dihidroksit olur; Kimyasal yapısı ilk bakışta karmaşık olan hidroksitlerden biri. Bazı hidroksit örnekleri ve bunlara karşılık gelen isimlendirme örnekleri aşağıdakilerdir: -NaOH (sodyum hidroksit) -Ca (OH) 2 (Kalsiyum hidroksit) -Fe (OH)3. (Ferrik hidroksit; demir hidroksit (III); veya demir trihidroksit) -V (OH)5 (Pervanadik hidroksit; vanadyum hidroksit (V); veya vanadyum pentahidroksit). -Sn (OH)4 (Statik hidroksit; kalay hidroksit (IV); veya kalay tetrahidroksit). -Ba (OH)2 (Baryum hidroksit veya baryum dihidroksit). -Mn (OH)6 (Mangan hidroksit, manganez hidroksit (VI) veya manganez hekzahidroksit). -AgOH (Gümüş hidroksit, gümüş hidroksit veya gümüş hidroksit). Bu bileşik için stok ve sistematik isimlendirme arasında bir fark olmadığını unutmayın.. -Pb (OH)4 (Plúmbico hidroksit, kurşun hidroksit (IV) veya kurşun tetrahidroksit). -LiOP (Lityum hidroksit). -Cd (OH) 2 (Kadmiyum hidroksit) -Ba (OH)2 (Baryum hidroksit) -Krom hidroksitamfoter
yapıları
Dehidrasyon reaksiyonu
terminoloji
geleneksel
stok
Sistematiği
Hidroksit örnekleri
referanslar