Гидроксид-ион

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Гидроксид-ион
Hydroxide lone pairs-2D.svg
Общие
Хим. формула HO-
Классификация
Номер CAS 14280-30-9
PubChem 961
ChemSpider 936
ChEBI 16234
5594
[OH-]
1S/H2O/h1H2/p-1
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

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[1].

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

Ионные равновесия в газовой фазе[править | править код]

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

Зависимость константы равновесия (Kp) от абсолютной температуры (T)[2]:

Т,к 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Кр 1,66 · 10-7 2,34 · 10-2 1,94 2,23 · 10 1,11 · 102 3,56 · 102

Электролитическая диссоциация оснований[править | править код]

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

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

Электролитическая диссоциация оснований характеризуется константой диссоциации в водных растворах КB[3]:

Основание LiOH NaOH Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 NH4OH
КB, при 25° C 6,75 · 10-1 5,9 4,3 · 10-2 1,5 · 10-1 2,3 · 10-1 1,79 · 10-5

Химические свойства гидроксид-иона[править | править код]

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

или в ионном виде:

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 свойста 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:

Гидролиз бромэтана

Типичные реакции нуклеофильного замещения:

  • Образование спиртов из галогенуглеводородов:
  • Образование кетонов:
  • Образование карбоновых кислот:
  • Омыление сложных эфиров:

Примечания[править | править код]

  1. Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ: справочник. — М: Дрофа, 2006. — С. 595-596.
  2. Справочник химика. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.-Л.: «Химия», 1964. — Т. 3. — С. 75. — 1008 с.
  3. Справочник химика. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.-Л.: «Химия», 1964. — Т. 3. — С. 81. — 1008 с.

Литература[править | править код]

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл-Дар). — 623 с.