Hidroksida adalah–pembentukan, sifat, contoh, struktur, tata nama

Hidroksida adalah sekelompok senyawa kimia yang dibentuk oleh logam dan gugus fungsi OH, (ion hidroksida, OH-), disebut gugus hidroksil, yang bertindak dengan bilangan oksidasi -1.1. Ion hidroksida tidak dapat disamakan dengan radikal hidroksil.

Hidroksida adalah kombinasi yang berasal dari air dengan menggantikan salah satu atom hidrogennya dengan logam, ia hadir dalam banyak basa.

Sebelumnya, alkali dan amonium hidroksida dikenal dengan nama alkali, tetapi istilah ini, setelah pengenalan nomenklatur modern, digunakan lebih banyak untuk merujuk pada zat apa pun yang memiliki karakter alkali.

Hidroksida diformulasikan dengan menulis logam yang diikuti oleh kelompok dependen dengan dasar ion radikal yang sesuai dengan hidroksida; itu dalam tanda kurung jika subskrip lebih besar dari satu. Mereka diberi nama menggunakan kata hidroksida diikuti dengan nama logam, menunjukkan valensi, jika memiliki lebih dari satu. Misalnya, Ni (OH) 2 adalah nikel (II) hidroksida dan Ca (OH) 2 adalah kalsium hidroksida.

Larutan hidroksida berair bersifat basa, 2 karena larutan tersebut berdisosiasi menjadi kation logam dan ion hidroksida. Ini terjadi karena ikatan antara logam dan gugus hidroksida bersifat ionik, sedangkan ikatan antara oksigen dan hidrogen bersifat kovalen.3 Misalnya:

NaOH(aq) → Na+(aq) + OH

Hidroksida dihasilkan dari kombinasi oksida basa dengan air.4 Hidroksida juga dikenal sebagai basa. Senyawa ini adalah zat yang menghasilkan ion hidroksida dalam larutan.

Dalam klasifikasi mineralogi Strunz mereka biasanya termasuk dalam kelompok oksida, walaupun ada bibliografi yang memperlakukan mereka sebagai kelompok yang terpisah.

Hidroksida diklasifikasikan sebagai: basa, amfoter dan asam.5 Sebagai contoh, Zn (OH) 2 adalah hidroksida amfoter karena:

  • dengan asam: Zn(OH)2 + 2H+ → Zn+2 + 2H2O
  • dengan basa: Zn(OH)2 + 2OH → [Zn(OH)4]−2

Pengertian Hidroksida

Hidroksida adalah senyawa anorganik dan terner yang terdiri dari interaksi antara kation logam dan gugus fungsi OH (anion hidroksida, OH-). Kebanyakan dari hidroksida bersifat ionik, meskipun mereka mungkin juga memiliki ikatan kovalen.

Sebagai contoh, hidroksida dapat direpresentasikan sebagai interaksi elektrostatik antara kation M + dan anion OH-, atau sebagai ikatan kovalen melalui ikatan M-OH (gambar di bawah). Yang pertama, ikatan ion diberikan, sedangkan yang kedua, kovalen. Fakta ini pada dasarnya tergantung pada logam atau kation M +, serta pada muatannya dan jari-jari ionik.

Karena kebanyakan dari mereka berasal dari logam, itu setara dengan menyebut mereka sebagai logam hidroksida.

Bagaimana Hidroksida terbentuk?

Ada dua rute sintetik utama: melalui reaksi oksida yang sesuai dengan air, atau dengan basa kuat dalam media asam:

  • MO + H2O => M(OH)2
  • MO + H+ + OH => M(OH)2

Hanya oksida logam yang larut dalam air bereaksi langsung membentuk hidroksida (persamaan kimia pertama). Yang lain tidak larut dan membutuhkan spesies asam yang melepaskan M +, yang kemudian berinteraksi dengan OH- dari basa kuat (persamaan kimia kedua).

Namun, basa kuat ini adalah logam hidroksida NaOH, KOH dan lainnya dari kelompok logam alkali (LiOH, RbOH, CsOH). Ini adalah senyawa ionik yang sangat larut dalam air, oleh karena itu OH- bebas untuk berpartisipasi dalam reaksi kimia.

Di sisi lain, ada hidroksida logam yang tidak larut dan karenanya basa yang sangat lemah. Beberapa dari mereka bahkan bersifat asam, seperti halnya dengan telurium, Te (OH) 6.

Hidroksida membentuk keseimbangan kelarutan dengan pelarut di sekitarnya. Jika itu adalah air, misalnya, maka kesetimbangannya dinyatakan sebagai berikut:

M(OH)2 <=> M2+(aq) + OH(aq)

Di mana (aq) menunjukkan bahwa mediumnya berair. Ketika padatan tidak larut, konsentrasi OH terlarut kecil atau dapat diabaikan. Karena alasan ini, hidroksida logam yang tidak larut tidak dapat menghasilkan larutan yang mendasar seperti NaOH.

Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa hidroksida menunjukkan sifat yang sangat berbeda, terkait dengan struktur kimia dan interaksi antara logam dan OH. Jadi, meskipun banyak yang bersifat ionik, dengan struktur kristalin yang bervariasi, yang lain justru memiliki struktur polimer yang kompleks dan tidak teratur.

Sifat hidroksida

Ion hidroksil adalah atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan hidrogen. Dengan demikian, dapat dengan mudah direpresentasikan sebagai OH–. Muatan negatif ditempatkan pada oksigen, menjadikan anion ini sebagai spesies penyumbang elektron: sebuah basa.

Jika OH – mendonasikan elektronnya ke hidrogen, molekul H2O terbentuk. Anda juga dapat menyumbangkan elektron Anda ke spesies bermuatan positif – seperti pusat logam M +. Dengan demikian, kompleks koordinasi terbentuk melalui ikatan datif M – OH (oksigen memasok pasangan elektron).

Namun, agar hal ini terjadi, oksigen harus dapat berkoordinasi secara efisien dengan logam, jika tidak, interaksi antara M dan OH akan memiliki karakter ionik yang nyata (M + OH-). Karena ion hidroksil adalah sama di semua hidroksida, perbedaan di antara semuanya kemudian terletak pada kation yang menyertainya.

Juga, karena kation ini dapat berasal dari logam apa pun dalam tabel periodik (grup 1, 2, 13, 14, 15, 16, atau dari logam transisi), sifat-sifat hidroksida tersebut sangat bervariasi, meskipun semua mempertimbangkan beberapa aspek umum.

Karakteristik ion Hidroksida

Dalam hidroksida, meskipun mereka memiliki ikatan koordinasi, mereka memiliki karakter ion laten. Dalam beberapa, seperti NaOH, ion-ionnya adalah bagian dari kisi kristal yang terdiri dari kation Na + dan OH-anion dalam proporsi 1: 1; yaitu, untuk setiap ion Na + ada ion OH- imbangan.

Bergantung pada muatan logam, akan ada lebih banyak atau lebih sedikit OH-anion di sekitarnya. Misalnya, untuk kation logam M2 + akan ada dua ion OH- yang berinteraksi dengannya: M (OH) 2, yang diuraikan sebagai HO– M2 + OH–. Hal yang sama berlaku untuk logam M3 + dan lainnya dengan muatan lebih positif (walaupun jarang melebihi 3+).

Karakter ionik ini bertanggung jawab atas banyak sifat fisik, seperti titik leleh dan titik didih. Ini tinggi, mencerminkan gaya elektrostatik yang bekerja di dalam kisi kristal. Juga, ketika hidroksida larut atau meleleh, mereka dapat menghantarkan arus listrik karena mobilitas ion mereka.

Namun, tidak semua hidroksida memiliki kisi kristal yang sama. Mereka yang paling stabil akan cenderung larut dalam pelarut polar seperti air. Sebagai aturan umum, semakin berbeda jari-jari ionik M + dan OH-, maka akan semakin larut.

Tren berkala

Ini menjelaskan mengapa kelarutan logam alkali hidroksida meningkat ketika kelompok menurun. Dengan demikian, peningkatan urutan kelarutan dalam air untuk ini adalah sebagai berikut: LiOH M (OH) 3–

Tetapi bagaimana Anda menentukan apakah hidroksida adalah amfoter? Melalui percobaan laboratorium sederhana. Karena banyak logam hidroksida tidak larut dalam air, menambahkan basa kuat ke larutan dengan ion M + terlarut, misalnya, Al3 +, akan mengendapkan hidroksida yang sesuai:

Al3+(ac) + 3OH(aq) => Al(OH)3(s)

Tetapi ketika ada kelebihan OH– hidroksida terus bereaksi:

Al(OH)3(s) + OH => Al(OH)4(aq)

Akibatnya, kompleks bermuatan negatif yang baru dilarutkan oleh molekul air di sekitarnya, melarutkan padatan aluminium hidroksida putih. Hidroksida yang tetap tidak berubah dengan penambahan basa tambahan tidak berperilaku sebagai asam dan karenanya tidak bersifat amfoter.

Struktur Hidroksida

Hidroksida dapat memiliki struktur kristal yang mirip dengan banyak garam atau oksida; beberapa sederhana, dan lainnya sangat kompleks. Selain itu, mereka yang ada penurunan karakter ionik mungkin memiliki pusat logam yang dihubungkan oleh jembatan oksigen (HOM-O-MOH).

Dalam solusi strukturnya berbeda. Meskipun untuk hidroksida yang sangat larut, cukup untuk menganggapnya sebagai ion yang dilarutkan dalam air, bagi yang lain perlu memperhitungkan kimia koordinasi.

Dengan demikian, setiap kation M + dapat berkoordinasi dengan sejumlah spesies tertentu. Semakin voluminous-nya, semakin besar jumlah molekul air atau OH- yang terikat padanya. Dari sini muncul octahedron koordinasi terkenal dari banyak logam yang dilarutkan dalam air (atau dalam pelarut lainnya): M (OH2) 6 + n, dengan n sama dengan muatan positif logam.

Cr (OH) 3, misalnya, sebenarnya membentuk octahedron. Bagaimana? Mempertimbangkan senyawa tersebut sebagai [Cr (OH2) 3 (OH) 3], di mana tiga molekul air digantikan oleh OH- anion. Jika semua molekul digantikan oleh OH–, maka kompleks muatan negatif dan struktur oktahedral [Cr (OH) 6] 3– akan diperoleh. Mengisi -3 hasil dari enam muatan negatif OH.

Reaksi dehidrasi

Hidroksida dapat dianggap sebagai “oksida terhidrasi”. Namun, di dalamnya “air” bersentuhan langsung dengan M +; sedangkan pada oksida terhidrogenasi MO · nH2O, molekul air adalah bagian dari bola koordinasi eksternal (mereka tidak dekat dengan logam).

Molekul air tersebut dapat diekstraksi melalui pemanasan sampel hidroksida:

M(OH)2 + Q(kalor) => MO + H2O

MO adalah oksida logam yang terbentuk akibat dehidrasi hidroksida. Contoh dari reaksi ini adalah yang diamati ketika tembaga hidroksida, Cu (OH) 2 mengalami dehidrasi:

Cu(OH)2 (biru) + Q => CuO (hitam) + H2O

Tata nama Hidroksida

Apa cara yang tepat untuk menyebut hidroksida? IUPAC mengusulkan tiga nomenklatur untuk tujuan ini: tradisional, stok, dan sistematis. Memang benar untuk menggunakan salah satu dari ketiganya, untuk beberapa hidroksida mungkin lebih mudah atau praktis untuk menyebutkannya dengan satu atau lain cara.

Tradisional

Nomenklatur tradisional hanya untuk menambahkan akhiran -ida ke valensi tertinggi yang diberikan logam; dan akhiran -oksi ke terendah. Jadi, misalnya, jika logam M memiliki valensi +3 dan +1, hidroksida M (OH) 3 akan disebut hidroksida (nama logam) ida, sedangkan MOH hidroksida (nama logam) mengandung.

Untuk menentukan berapa valensi logam dalam hidroksida, cukup untuk melihat nomor setelah OH yang terlampir dalam tanda kurung. Dengan demikian, M (OH) 5 berarti bahwa logam memiliki muatan atau valensi +5.

Namun, kelemahan utama nomenklatur ini adalah sulitnya logam dengan lebih dari dua tingkat oksidasi (seperti halnya dengan krom dan mangan). Untuk kasus-kasus seperti itu, awalan hiper dan hipo digunakan untuk menunjukkan valensi tertinggi dan terendah.

Jadi, jika M bukan hanya memiliki +3 dan +1 valensi, ia juga memiliki +4 dan +2, maka nama-nama hidroksida dengan valensi tertinggi dan terendah adalah: hiper hidroksida (nama logam) ida, dan hipo hidroksida ( nama logam) ida.

Persediaan

Dari semua nomenklatur ini adalah yang paling sederhana. Di sini nama hidroksida hanya diikuti oleh valensi dari logam yang terlampir dalam tanda kurung dan ditulis dalam angka Romawi. Sekali lagi untuk M (OH) 5, misalnya, nomenklatur sahamnya adalah: hidroksida (nama logam) (V). (V) kemudian menunjukkan (+5).

Sistematis

Akhirnya, nomenklatur sistematis ditandai dengan menggunakan awalan pengali (di-, tri-, tetra-, penta-, heksa, dll.). Awalan ini digunakan untuk menentukan jumlah atom logam dan ion OH. Dengan cara ini, M (OH) 5 dinamai: pentahydroxide of (nama logam).

Dalam kasus Hg2 (OH) 2, misalnya, itu akan menjadi dimercurium dihydroxide; salah satu hidroksida yang struktur kimianya kompleks pada pandangan pertama.

Contoh hidroksida

Beberapa contoh hidroksida dan nomenklatur yang sesuai adalah sebagai berikut:

  • NaOH (natrium hidroksida)
  • Ca(OH) 2 (Kalsium hidroksida)
  • Fe (OH) 3. (Besi hidroksida; besi (III) hidroksida; atau besi trihidroksida)
  • V (OH) 5 (Pervanadic hydroxide; Vanadium hydroxide (V); atau Vanadium pentahydroxide).
  • Sn (OH) 4 (timah (IV) hidroksida; atau timah tetrahidroksida).
  • Ba (OH) 2 (Barium hidroksida atau barium dihidroksida).
  • Mn (OH) 6 (hidroksida mangan, hidroksida mangan (VI) atau mangan heksahidroksida).
  • AgOH (Perak hidroksida).
  • Pb (OH) 4 (Timbal hidroksida, timbal (IV) hidroksida atau timbal tetrahidroksida).
  • LiOP (Lithium hidroksida).
  • Cd (OH) 2 (Cadmium hidroksida)
  • Ba (OH) 2 (Barium hidroksida)
  • Kromium hidroksida



Leave a Reply