Форум Статьи Контакты
Строительство — возведение зданий и сооружений, а также их капитальный и текущий ремонт, реконструкция, реставрация и реновация.

Гидроксид-ион


Гидроксид-ион (гидроксид-анион, гидроксильный ион) — отрицательно заряженный ион гидроксида OH−.

Гидроксид-ион изолированно существует в газовой фазе, находится в кристаллической решётке гидроксидов и основных солей, образуется в водных растворах в результате электролитической диссоциации воды или/и растворённых гидроксидов.

Наличие в водном растворе иона OH− в концентрациях, превышающих 10−7 моль/литр приводит к щелочной реакции раствора.

В реакциях комплексообразования гидроксид-ион может выступать в роли лиганда.

Рыхлая слоистая кристаллическая структура гидроксидов является следствием высокой поляризуемости и большого ионного радиуса гидроксид-аниона.

Ионные равновесия в газовой фазе

В газовой фазе имеет место равновесная реакция, характеризующая термическую устойчивость гидроксид-иона

O H − → O H + e − {displaystyle {mathsf {OH^{-} ightarrow OH+e^{-}}}}

Зависимость константы равновесия (Kp) от абсолютной температуры (T):

Электролитическая диссоциация оснований

При электролитической диссоциации оснований образуются катионы металла и общие для всех оснований ионы гидроксида:

N a O H ⇄ N a + + O H − {displaystyle {mathsf {NaOH ightleftarrows Na^{+}+OH^{-}}}} B a ( O H ) 2 ⇄ B a 2 + + 2 O H − {displaystyle {mathsf {Ba(OH)_{2} ightleftarrows Ba^{2+}+2OH^{-}}}}

Таким образом, основания можно определить как химические соединения, дающие в водном растворе гидроксид-ионы.

Электролитическая диссоциация оснований характеризуется константой диссоциации в водных растворах КB:

Химические свойства гидроксид-иона

Основной реакцией, в которой принимает участие гидроксид-ион, является реакция нейтрализации кислот и оснований:

N a O H + H C l → N a C l + H 2 O {displaystyle {mathsf {NaOH+HCl ightarrow NaCl+H_{2}O}}}

или в ионном виде:

O H − + H + → H 2 O {displaystyle {mathsf {OH^{-}+H^{+} ightarrow H_{2}O}}}

Последнее выражение представляет собой общее уравнение реакций нейтрализации и показывает, что во всех случаях, когда ионы H+ встречаются с ионами гидроксида OH-, они соединяются в почти недиссоциированные молекулы воды. В реакции гидроксид-ион проявляет свойства нуклеофила — электроизбыточного химического реагента, способного взаимодействовать с электрофилами (электронодефицитными соединениями) по донорно-акцепторному механизму, приводящему к образованию ковалентной химической связи.

Гидроксид-ион принимает участие в реакциях бимолекулярного нуклеофильного замещения. Например, атом кислорода гидроксид-иона донирует пару электронов на связывание с атомом углерода в молекуле бромэтана:

Типичные реакции нуклеофильного замещения:

  • Образование спиртов из галогенуглеводородов:
C 2 H 5 B r + O H − → C 2 H 5 O H + B r − {displaystyle {mathsf {C_{2}H_{5}Br+OH^{-} ightarrow C_{2}H_{5}OH+Br^{-}}}}
  • Образование кетонов:
C H 3 C B r 2 C H 3 + 2 O H − → ( C H 3 ) 2 O + 2 B r − + H 2 O {displaystyle {mathsf {CH_{3}CBr_{2}CH_{3}+2OH^{-} ightarrow (CH_{3})_{2}O+2Br^{-}+H_{2}O}}}
  • Образование карбоновых кислот:
C H 3 C C l 3 + 3 O H − → C H 3 C O O H + 3 C l − + H 2 O {displaystyle {mathsf {CH_{3}CCl_{3}+3OH^{-} ightarrow CH_{3}COOH+3Cl^{-}+H_{2}O}}}
  • Омыление сложных эфиров:
C H 3 C O O C 2 H 5 + O H − → C H 3 C O O − + C 2 H 5 O H {displaystyle {mathsf {CH_{3}COOC_{2}H_{5}+OH^{-} ightarrow CH_{3}COO^{-}+C_{2}H_{5}OH}}}
(голосов:1)

Пожожие новости
Комментарии

Ваше Имя:   

Ваш E-Mail: