Меню Главная Случайная статья Настройки Гидроксид-ион Материал из https://ru.wikipedia.org 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 107 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. Содержание 1 Ионные равновесия в газовой фазе 2 Электролитическая диссоциация оснований 3 Химические свойства гидроксид-иона 4 Примечания 5 Литература Ионные равновесия в газовой фазе В газовой фазе имеет место равновесная реакция, характеризующая термическую устойчивость гидроксид-иона ${\displaystyle {\mathsf {OH^{-}\rightarrow OH+e^{-}}}}$ Зависимость константы равновесия (Kp) от абсолютной температуры (T)[2]: Т,к 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Кр 1,66 · 107 2,34 · 102 1,94 2,23 · 10 1,11 · 102 3,56 · 102 Электролитическая диссоциация оснований При электролитической диссоциации оснований образуются катионы металла и общие для всех оснований ионы гидроксида: ${\displaystyle {\mathsf {NaOH\rightleftarrows Na^{+}+OH^{-}}}}$ ${\displaystyle {\mathsf {Ba(OH)_{2}\rightleftarrows Ba^{2+}+2OH^{-}}}}$ Таким образом, основания можно определить как химические соединения, дающие в водном растворе гидроксид-ионы. Электролитическая диссоциация оснований характеризуется константой диссоциации в водных растворах КB[3]: Основание LiOH NaOH Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 NH4OH КB, при 25 °C 6,75 · 101 5,9 4,3 · 102 1,5 · 101 2,3 · 101 1,79 · 105 Химические свойства гидроксид-иона Основной реакцией, в которой принимает участие гидроксид-ион, является реакция нейтрализации кислот и оснований: ${\displaystyle {\mathsf {NaOH+HCl\rightarrow NaCl+H_{2}O}}}$ или в ионном виде: ${\displaystyle {\mathsf {OH^{-}+H^{+}\rightarrow H_{2}O}}}$ 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: ${\displaystyle {\mathsf {C_{2}H_{5}Br+OH^{-}\rightarrow C_{2}H_{5}OH+Br^{-}}}}$ Образование кетонов: ${\displaystyle {\mathsf {CH_{3}CBr_{2}CH_{3}+2OH^{-}\rightarrow (CH_{3})_{2}O+2Br^{-}+H_{2}O}}}$ Образование карбоновых кислот: ${\displaystyle {\mathsf {CH_{3}CCl_{3}+3OH^{-}\rightarrow CH_{3}COOH+3Cl^{-}+H_{2}O}}}$ Омыление сложных эфиров: ${\displaystyle {\mathsf {CH_{3}COOC_{2}H_{5}+OH^{-}\rightarrow CH_{3}COO^{-}+C_{2}H_{5}OH}}}$ Примечания Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ: справочник. — М.: Дрофа, 2006. — С. 595-596. Литература