คุณสมบัติไฮดรอกไซด์ระบบการตั้งชื่อและตัวอย่าง

ไฮดรอกไซ เป็นสารประกอบอนินทรีย์และไตรภาคที่ประกอบด้วยปฏิกิริยาระหว่างไอออนบวกและกลุ่มฟังก์ชัน OH (ไฮดรอกไซด์ไอออนไอออน, OH)^-) ส่วนใหญ่เป็นไอออนิกตามธรรมชาติแม้ว่าพวกเขาจะสามารถมีพันธะโควาเลนต์.

ยกตัวอย่างเช่นไฮดรอกไซด์สามารถแสดงเป็นปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนบวก M⁺ และประจุลบ OH^-, หรือเป็นพันธะโควาเลนต์ผ่านพันธะ M-OH (ภาพล่าง) ในตอนแรกพันธะไอออนิกจะได้รับในขณะที่อันดับที่สองคือพันธะโควาเลนต์ ความจริงเรื่องนี้ขึ้นอยู่กับโลหะหรือไอออนบวก⁺, รวมถึงประจุและรัศมีไอออนิก.

เนื่องจากส่วนใหญ่มาจากโลหะจึงเท่ากับพูดถึงพวกเขาเป็นโลหะไฮดรอกไซด์.

ดัชนี

• 1 พวกเขาก่อตัวอย่างไร?
• 2 คุณสมบัติของไฮดรอกไซด์
  • 2.1 Anion OH-
  • 2.2 ตัวละครไอออนิกและพื้นฐาน
  • 2.3 แนวโน้มเป็นระยะ
  • 2.4 Amphotericism
  • 2.5 โครงสร้าง
  • 2.6 ปฏิกิริยาการคายน้ำ
• 3 ศัพท์
  • 3.1 แบบดั้งเดิม
  • 3.2 สต็อค
  • 3.3 Systematics
• 4 ตัวอย่างของไฮดรอกไซด์
• 5 อ้างอิง

พวกเขาเป็นอย่างไรบ้าง?

มีเส้นทางสังเคราะห์หลักสองเส้นทาง: โดยทำปฏิกิริยาออกไซด์ที่สอดคล้องกันกับน้ำหรือมีฐานที่แข็งแกร่งในตัวกลางกรด:

MO + H₂O => M (OH)₂

MO + H⁺ + OH^- => M (OH)₂

เฉพาะโลหะออกไซด์ที่ละลายได้ในน้ำเท่านั้นที่จะเกิดปฏิกิริยากับไฮดรอกไซด์ (สมการทางเคมีแรก) คนอื่นไม่ละลายน้ำและต้องมีสายพันธุ์ที่เป็นกรดที่ปล่อย M⁺, ซึ่งโต้ตอบกับ OH^- จากฐานที่แข็งแกร่ง (สมการทางเคมีที่สอง).

อย่างไรก็ตามฐานที่แข็งแกร่งกล่าวคือโลหะไฮดรอกไซด์ NaOH, KOH และอื่น ๆ ของกลุ่มโลหะอัลคาไล (LiOH, RbOH, CsOH) เหล่านี้เป็นสารประกอบไอออนิกที่ละลายในน้ำได้สูง^- มีอิสระที่จะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมี.

ในทางตรงกันข้ามไฮดรอกไซด์ของโลหะมีอยู่ที่ไม่ละลายและเป็นฐานที่อ่อนแอมาก แม้แต่บางคนก็มีสภาพเป็นกรดเช่นเดียวกับกรณีกรดเทลลูริก Te (OH)₆.

ไฮดรอกไซด์สร้างสมดุลของความสามารถในการละลายด้วยตัวทำละลายรอบตัวมัน ตัวอย่างเช่นถ้าเป็นน้ำจะแสดงยอดคงเหลือดังนี้:

M (OH)₂ <=> M²⁺(ac) + OH^-(Aq)

โดยที่ (ac) แสดงว่าสื่อนั้นเป็นน้ำ เมื่อของแข็งไม่สามารถละลายได้ความเข้มข้นของ OH ที่ละลายจะน้อยหรือน้อยมาก ด้วยเหตุนี้ไฮดรอกไซด์โลหะที่ไม่ละลายน้ำจึงไม่สามารถสร้างวิธีการแก้ปัญหาพื้นฐานเช่นเดียวกับ NaOH.

จากข้างต้นสามารถสรุปได้ว่าไฮดรอกไซด์มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันมากซึ่งเชื่อมโยงกับโครงสร้างทางเคมีและปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับ OH ดังนั้นแม้ว่าหลาย ๆ คนจะเป็นไอออนิกที่มีโครงสร้างผลึกที่แตกต่างกัน แต่คนอื่น ๆ ในทางกลับกันนำเสนอโครงสร้างที่ซับซ้อน.

คุณสมบัติของไฮดรอกไซด์

ประจุลบ OH^-

ไฮดรอกซิลไอออนเป็นอะตอมออกซิเจนที่มีพันธะโควาเลนท์กับไฮโดรเจน ดังนั้นสิ่งนี้สามารถแสดงได้อย่างง่ายดายเป็น OH^-. ประจุลบตั้งอยู่บนออกซิเจนทำให้ประจุลบนี้เป็นอิเล็กตรอนชนิดที่รับบริจาค: ฐาน.

ถ้าเป็น OH^- บริจาคอิเล็กตรอนของมันให้กับไฮโดรเจนโมเลกุลของ H ถูกสร้างขึ้น₂O. คุณยังสามารถบริจาคอิเล็กตรอนของคุณให้กับสายพันธุ์ที่มีประจุบวกได้เช่นศูนย์โลหะ M⁺. ดังนั้นความซับซ้อนของการประสานจะเกิดขึ้นผ่านทางลิงค์ M-OH (ออกซิเจนช่วยให้คู่อิเล็กตรอน).

อย่างไรก็ตามเพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้นออกซิเจนจะต้องสามารถประสานงานกับโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพมิฉะนั้นปฏิกิริยาระหว่าง M และ OH จะมีลักษณะไอออนิกที่ทำเครื่องหมายไว้ (M⁺ OH^-) เนื่องจากไฮดรอกซิลไอออนนั้นเหมือนกันในไฮดรอกไซด์ทั้งหมดความแตกต่างระหว่างพวกมันทั้งหมดจึงอยู่ในไอออนบวกที่มาพร้อมกับมัน.

นอกจากนี้เนื่องจากไอออนบวกนี้สามารถมาจากโลหะใด ๆ ในตารางธาตุ (กลุ่ม 1, 2, 13, 14, 15, 16, หรือจากโลหะทรานซิชัน) คุณสมบัติของไฮดรอกไซด์นั้นแตกต่างกันอย่างมากถึงแม้ว่าพวกมันทั้งหมดจะพิจารณา ร่วมกันบางประการ.

อิออนและตัวละครขั้นพื้นฐาน

ในไฮดรอกไซด์ถึงแม้ว่าพวกมันจะมีพันธะประสานกัน แต่ก็มีลักษณะอิออนที่แฝงอยู่ ในบางครั้งเช่น NaOH ไอออนของมันเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายผลึกที่เกิดจาก Na cations⁺ และแอนไอออน OH^- ในอัตราส่วน 1: 1 นั่นคือสำหรับแต่ละไอออนไอออน⁺ มีไอออน OH^- ของคู่กัน.

ขึ้นอยู่กับการโหลดของโลหะจะมีประจุลบ OH มากขึ้นหรือน้อยลง^- รอบตัวเขา ตัวอย่างเช่นสำหรับไอออนบวกแคดเมียม M²⁺ จะมีไอออนสอง OH^- โต้ตอบกับมัน: M (OH)₂, สิ่งที่อธิบายไว้เป็น HO^- M²⁺ OH^-. ในทำนองเดียวกันมันเกิดขึ้นกับโลหะ M³⁺ และกับคนอื่น ๆ มีค่าใช้จ่ายในเชิงบวกมากขึ้น (แต่ไม่ค่อยเกิน 3+).

อักขระไอออนิกนี้มีคุณสมบัติทางกายภาพมากมายเช่นจุดหลอมเหลวและจุดเดือด สิ่งเหล่านี้สูงซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงพลังไฟฟ้าสถิตที่ทำงานภายในโครงผลึก นอกจากนี้เมื่อไฮดรอกไซด์ถูกละลายหรือละลายพวกเขาสามารถนำกระแสไฟฟ้าเนื่องจากการเคลื่อนที่ของไอออน.

อย่างไรก็ตามไฮดรอกไซด์ทั้งหมดนั้นมีเครือข่ายผลึกเดียวกัน ผู้ที่มีความเสถียรมากที่สุดจะมีโอกาสน้อยที่จะละลายในตัวทำละลายขั้วโลกเช่นน้ำ ตามกฎทั่วไปยิ่งมีความแตกต่างของไอออนิกรัศมีของ M⁺ และโอ้^-, ละลายมากขึ้นจะเหมือนกัน.

แนวโน้มเป็นระยะ

ด้านบนอธิบายว่าทำไมความสามารถในการละลายของไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไลเพิ่มขึ้นเมื่อกลุ่มลงมา ดังนั้นลำดับการเพิ่มขึ้นของความสามารถในการละลายน้ำสำหรับสิ่งเหล่านี้คือ: LiOH

โอ้^- เป็นประจุลบขนาดเล็กและเมื่อไอออนบวกนั้นมีมากขึ้นผลึกของผลึกจะอ่อนตัวลงอย่างมีพลัง.

ในทางตรงกันข้ามโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ จะเกิดไฮดรอกไซด์ที่ละลายน้ำได้น้อยเนื่องจากมีประจุเป็นบวก นี่เป็นเพราะ M²⁺ มันดึงดูดโอไฮโอมากขึ้น^- เทียบกับ M⁺. ในทำนองเดียวกันไพเพอร์ของมันมีขนาดเล็กลงดังนั้นจึงมีขนาดไม่เท่ากันเมื่อเทียบกับ OH^-.

ผลของสิ่งนี้คือหลักฐานการทดลองที่ว่า NaOH นั้นมีพื้นฐานมากกว่า Ca (OH)₂. การให้เหตุผลแบบเดียวกันสามารถใช้ได้กับไฮดรอกไซด์อื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นโลหะทรานซิชันหรือสำหรับโลหะ p-block (Al, Pb, Te และอื่น ๆ ).

นอกจากนี้รัศมีไอออนิกที่เล็กลงและใหญ่ขึ้นและประจุบวกของ M⁺, ตัวไอออนิกของไฮดรอกไซด์จะลดลงอีกนัยหนึ่งคือผู้ที่มีความหนาแน่นของการบรรทุกสูงมาก ตัวอย่างของสิ่งนี้เกิดขึ้นกับเบริลเลียมไฮดรอกไซด์, Be (OH)₂. The Be²⁺ มันเป็นแคทไอออนที่เล็กมากและประจุบวกของมันทำให้ไฟฟ้ามีความหนาแน่นสูงมาก.

amphoterism

ไฮดรอกไซด์ M (OH)₂ พวกมันทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อสร้าง aquocomplex นั่นคือ M⁺ มันจบลงด้วยโมเลกุลของน้ำ อย่างไรก็ตามไฮดรอกไซด์มีจำนวน จำกัด ที่สามารถทำปฏิกิริยากับฐานได้ สิ่งเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ amphoteric hydroxides.

แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ทำปฏิกิริยากับทั้งกรดและเบส สถานการณ์ที่สองสามารถแสดงด้วยสมการทางเคมีต่อไปนี้:

M (OH)₂ + OH^- => M (OH)₃^-

แต่วิธีการตรวจสอบว่าไฮดรอกไซด์เป็น amphoteric? ผ่านการทดสอบในห้องปฏิบัติการอย่างง่าย เนื่องจากไฮดรอกไซด์ของโลหะหลายชนิดไม่ละลายในน้ำโดยการเพิ่มฐานที่แข็งแกร่งให้กับสารละลายที่มีไอออน M⁺ ตัวอย่างเช่นละลาย³⁺, จะเร่งรัดไฮดรอกไซที่สอดคล้องกัน:

ไป³⁺(ac) + 3OH^-(ac) => Al (OH)₃(S)

แต่มีส่วนเกินของ OH^- ไฮดรอกไซด์ยังคงตอบสนอง:

อัล (OH)₃(s) + OH^- => Al (OH)₄^-(Aq)

เป็นผลให้คอมเพล็กซ์ที่มีประจุลบใหม่ถูกแก้ไขโดยโมเลกุลของน้ำรอบ ๆ ละลายของแข็งสีขาวของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ไฮดรอกไซด์เหล่านั้นที่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อมีการเพิ่มเบสพิเศษจะไม่ทำงานเหมือนกรดดังนั้นจึงไม่ใช่ amphoteric.

โครงสร้าง

ไฮดรอกไซด์อาจมีโครงสร้างผลึกคล้ายกับเกลือหรือออกไซด์หลายชนิด เรียบง่ายและอื่น ๆ ซับซ้อนมาก นอกจากนี้ผู้ที่มีการลดลงของตัวละครไอออนิกสามารถนำเสนอศูนย์โลหะร่วมกับสะพานออกซิเจน (HOM-O-MOH).

ในการแก้ปัญหาโครงสร้างจะแตกต่างกัน ถึงแม้ว่าไฮดรอกไซด์ที่ละลายน้ำได้จะเพียงพอที่จะพิจารณาพวกมันในรูปของไอออนที่ละลายในน้ำ.

ดังนั้นแต่ละไอออนบวก M⁺ มันสามารถประสานงานกับสายพันธุ์ที่ จำกัด ยิ่งมีปริมาณมากเท่าใดก็จะยิ่งมีจำนวนโมเลกุลของน้ำมากขึ้นเท่านั้น^- เชื่อมโยงกับเขา ดังนั้นแปดด้านที่มีชื่อเสียงของการประสานงานของโลหะจำนวนมากละลายในน้ำ (หรือในตัวทำละลายอื่น ๆ ): M (OH₂)₆⁺ⁿ, เท่ากับ n ประจุบวกของโลหะ.

The Cr (OH)₃, ตัวอย่างเช่นมันเป็นรูปแปดด้าน อย่างไร? พิจารณาสารประกอบเป็น [Cr (OH)₂)₃(OH)₃] ซึ่งสามโมเลกุลของน้ำจะถูกแทนที่ด้วยประจุลบ OH^-. ถ้าโมเลกุลทั้งหมดถูกแทนที่ด้วย OH^-, จากนั้นจะได้ค่าเชิงลบและโครงสร้างแปดด้าน [Cr (OH)]₆]^3-. ประจุ -3 เป็นผลมาจากประจุลบหกตัวของ OH^-.

ปฏิกิริยาการคายน้ำ

ไฮดรอกไซด์นั้นถือได้ว่าเป็น "ไฮเดรตออกไซด์" อย่างไรก็ตามในพวกเขา "น้ำ" อยู่ในการติดต่อโดยตรงกับ M⁺; ขณะที่อยู่ในออกไซด์ไฮเดรต MO · nH₂หรือโมเลกุลของน้ำเป็นส่วนหนึ่งของทรงกลมประสานภายนอก (พวกมันไม่ได้อยู่ใกล้กับโลหะ).

โมเลกุลของน้ำดังกล่าวสามารถสกัดผ่านความร้อนของตัวอย่างไฮดรอกไซด์:

M (OH)₂ + Q (ความร้อน) => MO + H₂O

MO เป็นโลหะออกไซด์ที่เกิดขึ้นจากการคายน้ำของไฮดรอกไซ ตัวอย่างของปฏิกิริยานี้คือสิ่งที่สังเกตได้เมื่อ dehydrating cupric hydroxide, Cu (OH)₂:

ลูกบาศ์ก (OH)₂ (สีน้ำเงิน) + Q => CuO (สีดำ) + H₂O

ศัพท์เฉพาะ

วิธีที่เหมาะสมในการพูดถึงไฮดรอกไซด์คืออะไร? IUPAC เสนอสามชื่อเพื่อวัตถุประสงค์นี้: แบบดั้งเดิมหุ้นและเป็นระบบ มันถูกต้องที่จะใช้หนึ่งในสามอย่างไรก็ตามสำหรับไฮดรอกไซด์บางอย่างมันอาจจะสะดวกกว่า.

แบบดั้งเดิม

ระบบการตั้งชื่อแบบดั้งเดิมประกอบด้วยการเพิ่มส่วนต่อท้าย -ico เข้ากับความจุสูงสุดที่โลหะนำเสนอ และคำต่อท้าย - ถึงต่ำสุด ตัวอย่างเช่นถ้าโลหะ M มีวาเลนซ์ +3 และ +1 ไฮดรอกไซด์ M (OH)₃ มันจะถูกเรียกว่าไฮดรอกไซด์ (ชื่อของโลหะ)ICO, ในขณะที่ MOH ไฮดรอกไซด์ (ชื่อของโลหะ)แบก.

ในการพิจารณาความจุของโลหะในไฮดรอกไซด์นั้นก็เพียงพอที่จะสังเกตจำนวนหลังจาก OH ที่อยู่ในวงเล็บ ดังนั้น M (OH)₅ หมายความว่าโลหะมีประจุหรือเวเลนซ์ +5.

ข้อเสียเปรียบหลักของระบบการตั้งชื่อนี้คือมันสามารถซับซ้อนสำหรับโลหะที่มีสถานะออกซิเดชันมากกว่าสองสถานะ (เช่นเดียวกับโครเมียมและแมงกานีส) สำหรับกรณีดังกล่าวคำนำหน้าไฮเปอร์และไฮเพอร์เฟกต์จะใช้เพื่อแสดงวาเลนซ์สูงสุดและต่ำสุด.

ดังนั้นถ้า M แทนที่จะมีเพียงวาเลนเซีย +3 และ +1 มันก็มี +4 และ +2 ดังนั้นชื่อของไฮดรอกไซด์ของวาเลนซ์ที่สูงกว่าและต่ำกว่าคือ: ไฮดรอกไซด์ ไฮเปอร์(ชื่อของโลหะ)ICO, และไฮดรอกไซด์ อาการสะอึก(ชื่อของโลหะ)แบก.

หุ้น

จากศัพท์ทั้งหมดนี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุด นี่คือชื่อของไฮดรอกไซด์ตามมาด้วยความจุของโลหะที่อยู่ในวงเล็บและเขียนเป็นตัวเลขโรมัน อีกครั้งสำหรับ M (OH)₅, ตัวอย่างเช่นระบบการตั้งชื่อสต็อคจะเป็น: ไฮดรอกไซด์ (ชื่อของโลหะ) (V) (V) หมายถึง (+5).

Systematics

ในที่สุดระบบการตั้งชื่อจะมีลักษณะโดยหันไปใช้คำนำหน้าตัวคูณ (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, ฯลฯ ) คำนำหน้าเหล่านี้ใช้เพื่อระบุทั้งจำนวนของอะตอมโลหะและไอออนไอออน^-. ด้วยวิธีนี้ M (OH)₅ มันมีชื่อเป็น: pentahydroxide (ชื่อของโลหะ).

ในกรณีของปรอท₂(OH)₂, ตัวอย่างเช่นจะเป็น dimercurium dihydroxide หนึ่งในไฮดรอกไซด์ที่มีโครงสร้างทางเคมีซับซ้อนในแวบแรก.

ตัวอย่างของไฮดรอกไซด์

ตัวอย่างบางส่วนของไฮดรอกไซด์และระบบการตั้งชื่อที่สอดคล้องกัน ได้แก่ :

-NaOH (โซเดียมไฮดรอกไซด์)

-Ca (OH) 2 (แคลเซียมไฮดรอกไซด์)

-เฟ (OH)_{3. (}เฟอริกไฮดรอกไซด์; ไฮดรอกไซด์เหล็ก (III); หรือเหล็กไตรไฮดรอกไซด์)

-V (OH)_{5 (}Pervanadic hydroxide; วาเนเดียมไฮดรอกไซด์ (V); หรือวานาเดียมเพนทาไฮดรอกไซด์).

-Sn (OH)_{4 (}ไฮดรอกไซด์คงที่; ทินไฮดรอกไซด์ (IV); หรือดีบุกเตตระไฮดรอกไซด์).

-บา (OH)₂ (แบเรียมไฮดรอกไซด์หรือแบเรียมไดไฮดรอกไซด์).

-Mn (OH)_{6 (}แมงกานีสไฮดรอกไซด์แมงกานีสไฮดรอกไซด์ (VI) หรือแมงกานีส hexahydroxide).

-AgOH (ซิลเวอร์ไฮดรอกไซด์ซิลเวอร์ไฮดรอกไซด์หรือซิลเวอร์ไฮดรอกไซด์) โปรดทราบว่าสำหรับสารประกอบนี้ไม่มีความแตกต่างระหว่างหุ้นและระบบการตั้งชื่ออย่างเป็นระบบ.

-Pb (OH)_{4 (}Plúmbicoไฮดรอกไซด์, ตะกั่วไฮดรอกไซด์ (IV) หรือตะกั่วเตตระไฮดรอกไซด์.

-LiOP (ลิเธียมไฮดรอกไซด์).

-Cd (OH) 2 (แคดเมียมไฮดรอกไซด์)

-บา (OH)_{2 (}แบเรียมไฮดรอกไซด์)

-โครเมียมไฮดรอกไซด์

การอ้างอิง

1. เคมีเคมี. การละลายของไฮดรอกไซโลหะ. นำมาจาก: chem.libretexts.org
2. วิทยาลัยชุมชนแคลกามัส (2011) บทที่ 6: การตั้งชื่อของกรดเบสและเกลือ นำมาจาก: dl.clackamas.edu
3. ไอออนเชิงซ้อนและแอมโฟโตเมริซึม [PDF] นำมาจาก: oneonta.edu
4. Fullquimica (14 มกราคม 2013) ไฮดรอกไซด์โลหะ นำมาจาก: quimica2013.wordpress.com
5. สารานุกรมตัวอย่าง (2017) ไฮดรอกไซ ดึงมาจาก: ejemplos.co
6. Castaños E. (9 สิงหาคม 2559) สูตรและระบบการตั้งชื่อ: ไฮดรอกไซด์ นำมาจาก: lidiaconlaquimica.wordpress.com