Ιόν υδροξειδίου

Στη χημεία, το υδροξείδιο είναι η πιο κοινή ονομασία για το διατομικό ανιόν, OH−. Τα ιόντα υδροξειδίου αποτελούνται από υδρογόνο και οξυγόνο. Οι δεσμοί ιόντων υδροξειδίου συγκρατούνται μεταξύ τους με έναν μόνο ομοιοπολικό δεσμό. Αυτός ο δεσμός φέρει αρνητικό φορτίο και είναι ένα από τα απλούστερα πολυατομικά ιόντα με φορτίο -1.

Τα ιόντα υδροξειδίου σχηματίζουν διαφορετικά άλατα και μερικά από τα άλατα διαχωρίζονται σε ένα υδατικό διάλυμα. Τα ιόντα υδροξειδίου και τα υδροξείδια είναι σχετικά κοινά στη φύση. Πολλές χρήσιμες χημικές ουσίες και χημικές διεργασίες έχουν ιόντα υδροξειδίου και υδροξείδια – πάρτε, για παράδειγμα, το υδροξείδιο του καλίου που χρησιμοποιείται στη γεωργία και το υδροξείδιο του νατρίου που χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανίες ως ισχυρή βάση.

Τι είναι τα ιόντα υδροξειδίου;

Είναι ένα πολυατομικό ιόν με αρνητικό φορτίο ΟΗ που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο. Οι βάσεις υδροξειδίου είναι μια ομάδα βάσεων που αποτελούνται από ιόντα υδροξειδίου. Μερικές από τις κοινές ενώσεις ιόντων υδροξειδίου είναι το υδροξείδιο του αμμωνίου, το υδροξείδιο του καλίου και το υδροξείδιο του νατρίου. Ο βωξίτης και ο λιμονίτης είναι ορυκτά μεταλλεύματα που αποτελούν παραδείγματα υδροξειδίων. Ο τύπος του ιόντος υδροξειδίου είναι OH-.

Σχηματισμός ιόντων υδροξειδίου 

Η αντίδραση ενυδάτωσης σπάνιων γαιών μετάλλων και μετάλλων αλκαλίων είναι η πιο διαδεδομένη μέθοδος σχηματισμού υδροξειδίου.

Ας δούμε τον σχηματισμό υδροξειδίου του νατρίου. Για να πάρετε υδροξείδιο του νατρίου, προσθέστε μεταλλικό νάτριο στο νερό.

 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Για να πάρουμε το υδροξείδιο ενός μετάλλου που δεν αντιδρά απευθείας με το νερό, λαμβάνει χώρα μια αντίδραση ανταλλαγής ή μετάθεση. Ακολουθεί ένα παράδειγμα:

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4

Ιόντα υδροξειδίου ως χημική βάση

Τα ιόντα υδροξειδίου χρησιμοποιούνται στις περισσότερες ενώσεις ως χημικές βάσεις και εμπλέκονται στην εξουδετέρωση και σε πολυάριθμες αντιδράσεις οξέος-βάσης. Η βάση Arrhenius είναι μια ουσία που παράγει ιόντα υδροξειδίου όταν διαλύεται σε υδατικό διάλυμα. Ένα παράδειγμα ουσίας βάσης Arrhenius είναι η NH3,  επίσης γνωστή ως αμμωνία: 

NH3(g) + H2O(I) ⇌ NH4(aq) + OH-(aq)

Τα άλατα βάσης είναι άλατα που περιέχουν υδροξείδια που θα διασπαστούν σε ένα ή περισσότερα ιόντα υδροξειδίου στο νερό και κατιόντα που αποτελούν το βασικό διάλυμα. Αυτά τα άλατα θα υποστούν τη διαδικασία της αντίδρασης εξουδετέρωσης με οξέα.

Μια αντίδραση οξέος-αλκαλίου μπορεί να απλοποιηθεί ως εξής:

OH-(aq) + H+(aq)  → H2O(I)

Χρήση ή εφαρμογές ιόντων υδροξειδίου 

Υπάρχουν διάφορες εφαρμογές και χρήσεις των ιόντων υδροξειδίου. Αυτά είναι τα εξής:

1. Η καυστική σόδα ή το υδροξείδιο του νατρίου χρησιμοποιούνται στις βιομηχανίες ως ισχυρή βάση. Μερικές από τις χρήσεις του περιλαμβάνουν την παρασκευή πόσιμου νερού, υφασμάτων, χαρτοπολτού και χαρτιού, απορρυπαντικών και σαπουνιών.

2. Χρησιμοποιείται επίσης ως καθαριστικό αποχέτευσης.

3. Μεταλλεύματα υδροξειδίου του σιδήρου, όπως ο λιμονίτης και ο γαιθίτης, χρησιμοποιούνται ως μεταλλεύματα καφέ σιδήρου χαμηλής ποιότητας.

4. Το υδροξείδιο του καλίου χρησιμοποιείται στη γεωργία.

5. Τα υδροξείδια του αλουμινίου χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μεταλλεύματος αλουμινίου, βωξίτη.

Υπάρχουν πολλές κοινές χρήσεις των υδροξειδίων. Αυτοί είναι:

1. Δέχονται ιόντα υδρογόνου ή πρωτόνια από οξέα για σχηματισμό νερού. Η εξίσωση για αυτό είναι:

 H+ + OH- → H2O

2. Οι ρίζες υδροξυλίου μπορούν επίσης να βρεθούν σε άλλες οργανικές ενώσεις όπως σάκχαρα, σαπούνια και λίπη (λιπίδια).

3. Χρησιμοποιούνται επίσης για τον καθαρισμό του αέρα απορροφώντας όξινα αέρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα και το διοξείδιο του θείου.

4. Μερικά υδροξείδια όπως ο σβησμένος ασβέστης Ca(OH)2 μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή ανθρακικού ασβεστίου (CaCO3) και αμμωνίας.

Ιδιότητες ιόντων υδροξειδίου 

Όνομα	Υδροξείδιο
Χημικός τύπος υδροξειδίου	OH-
Μονοϊσοτοπική μάζα υδροξειδίου	17,007 g/mol
Συζευγμένη βάση	Ανιόν οξειδίου
Μοριακό βάρος υδροξειδίου	17.003 g/mol
Συζευγμένο οξύ	νερό

Δομή ιόντων υδροξειδίου 

Συμπέρασμα

Στο παραπάνω άρθρο, έχουμε συζητήσει τα βασικά χαρακτηριστικά των ιόντων υδροξειδίου, τις χρήσεις, τις ιδιότητές τους και ούτω καθεξής. Τα ιόντα υδροξειδίου είναι πολυατομικά ιόντα με αρνητικό φορτίο, που αποτελούνται από υδρογόνο και οξυγόνο. Ο χημικός τύπος του είναι OH-. Ρίζες υδροξυλίου που βρίσκονται σε οργανικές ενώσεις όπως σάκχαρα, σαπούνια και λίπη (λιπίδια). Μερικές από τις χρήσεις του περιλαμβάνουν την παρασκευή πόσιμου νερού, υφασμάτων, χαρτοπολτού και χαρτιού, απορρυπαντικών και σαπουνιών.