Hydroxyd ist ein diatomic Anion mit der chemischen Formel OH. Es besteht aus einem Sauerstoff und einem Wasserstoffatom, das durch ein covalent Band und das Tragen einer negativen elektrischen Anklage zusammengehalten ist. Es ist ein wichtiger, aber gewöhnlich geringer Bestandteil von Wasser. Es fungiert als eine Basis, als ein ligand, ein nucleophile und ein Katalysator. Das Hydroxyd-Ion bildet Salze, die sich in der wässrigen Lösung abtrennen, solvated Hydroxyd-Ionen befreiend. Natriumshydroxyd ist eine "Vielmillion Tonne" pro Jahr Warenchemikalie. Eine Hydroxyd-Gruppe hat stark electropositive angehaftet Zentrum kann sich selbst abtrennen, einen Wasserstoff cation (H) befreiend, den Elternteil lassend, eine Säure zusammensetzen.

In der organischen Chemie kann das Hydroxyd-Ion als ein Katalysator oder als ein nucleophilic Reagens handeln. OH ist Gruppe, die als eine hydroxyl Gruppe bekannt ist, in alcohols, Phenol, carboxylic Säuren anwesend und hat funktionelle Gruppen verbunden.

Hydroxyd-Ion

Das Hydroxyd-Ion ist ein natürlicher Bestandteil von Wasser wegen der Selbstionisationsreaktion:

: H + OH HO

Das Gleichgewicht, das für diese Reaktion unveränderlich ist, definiert als

:K = [H] [OH]

hat einen Wert in der Nähe von 10 an 25 °C, so ist die Konzentration von Hydroxyd-Ionen in reinem Wasser 10 mol dm nah, um die gleiche Anklage-Einschränkung zu befriedigen. Der pH einer Lösung ist der Dezimalzahl cologarithm des Wasserstoffs cation Konzentration gleich; der pH von reinem Wasser ist 7 an Umgebungstemperaturen nah. Die Konzentration von Hydroxyd-Ionen kann in Bezug auf pOH ausgedrückt werden, der 14 - pH nah ist, so ist pOH von reinem Wasser auch 7 nah. Die Hinzufügung einer Basis zu Wasser wird den Wasserstoff cation Konzentration reduzieren und deshalb die Hydroxyd-Ion-Konzentration (Zunahme-pH vergrößern, pOH vermindern), selbst wenn die Basis Hydroxyd nicht selbst enthält. Zum Beispiel hat Salmiakgeist einen pH, der größer ist als 7 erwartete zur Reaktion NH + H NH, der auf eine Abnahme auf Wasserstoff cation Konzentration und eine Zunahme in der Hydroxyd-Ion-Konzentration hinausläuft. pOH kann an einem fast unveränderlichen Wert mit verschiedenen Pufferlösungen behalten werden.

In der wässrigen Lösung ist das Hydroxyd-Ion eine Basis im Sinn von Brønsted-Lowry, weil es akzeptieren kann, dass ein Proton von einer Säure von Brønsted-Lowry ein Wassermolekül bildet. Es kann auch als eine Basis von Lewis durch das Spenden eines Paares von Elektronen zu einer Säure von Lewis handeln. In der wässrigen Lösung sind sowohl Wasserstoff-als auch Hydroxyd-Ionen stark solvated, mit Wasserstoffobligationen zwischen Sauerstoff und Wasserstoffatomen. Tatsächlich ist das bihydroxide Ion, HO, im festen Zustand charakterisiert worden. Diese Zusammensetzung ist centrosymmetric und hat ein sehr kurzes Wasserstoffband (114.5 Premierminister), der der Länge im bifluoride Ion, HF (13:14 Uhr) ähnlich ist. In der wässrigen Lösung bildet das Hydroxyd-Ion starke Wasserstoffobligationen mit Wassermolekülen. Eine Folge davon ist, dass konzentrierte Lösungen von Natriumshydroxyd hohe Viskosität wegen der Bildung eines verlängerten Netzes von Wasserstoffobligationen als in Wasserstofffluorid-Lösungen haben.

In der Lösung, ausgestellt, um zu lüften, reagiert das Hydroxyd-Ion schnell mit dem atmosphärischen Kohlendioxyd, als eine Säure handelnd, um, am Anfang, das Bikarbonat-Ion zu bilden.

:OH + CO HCO

Das für diese Reaktion unveränderliche Gleichgewicht kann entweder als eine Reaktion mit dem aufgelösten Kohlendioxyd oder als eine Reaktion mit Kohlendioxyd-Benzin angegeben werden (sieh kohlenstoffhaltige Säure für Werte und Details). Am neutralen oder sauren pH ist die Reaktion langsam, aber wird durch das Enzym kohlenstoffhaltiger anhydrase katalysiert, der effektiv Hydroxyd-Ionen an der aktiven Seite schafft.

Lösungen, die das Hydroxyd-Ion enthalten, greifen Glas an. In diesem Fall handelt das Silikat im Glas als Säuren. Grundlegendes Hydroxyd, entweder Festkörper oder in der Lösung, werden in luftdichten Kunststoffbehältern versorgt.

Das Hydroxyd-Ion kann als ein typischer Elektronpaar-Spender ligand fungieren, solche Komplexe wie [Al (OH)] bildend. Es wird auch häufig in Misch-Ligand-Komplexen des Typs [ML (OH)] gefunden, wo L ein ligand ist. Das Hydroxyd-Ion dient häufig als ein Überbrücken ligand, ein Paar von Elektronen zu jedem der Atome schenkend, die überbrücken werden. Wie illustriert, durch [Pb (OH)] wird Metallhydroxyd häufig in einem vereinfachten Format geschrieben. Es kann sogar als ein 3 Elektronpaar-Spender, als im tetramer [PtMeOH] handeln).

Wenn gebunden, zu einem stark elektronzurückziehenden Metallzentrum neigt Hydroxyd ligands dazu ionisiert in Oxyd ligands. Zum Beispiel trennt sich das bichromate Ion, schriftlich als [HCrO], gemäß ab

: [OCrO-H] [CrO] + H

mit einem pK von ungefähr 5.9.

Schwingspektren

Die Infrarotspektren von Zusammensetzungen, die OH Gruppe enthalten, haben starke Absorptionsbänder in in den Mittelpunkt gestellten ungefähr 3500 Cm des Gebiets. Die hohe Frequenz ist eine Folge der kleinen Masse des Wasserstoffatoms verglichen mit der Masse des Sauerstoff-Atoms, und das macht Entdeckung von hydroxyl Gruppen durch die Infrarotspektroskopie relativ leicht Ein Band wegen OH Gruppe neigt dazu, scharf zu sein. Jedoch nimmt die Band-Breite zu, wenn OH Gruppe am Wasserstoffabbinden beteiligt wird. Ein Wassermolekül hat einen HOH sich biegende Weise ungefähr in 1600 Cm, so kann die Abwesenheit dieses Bandes verwendet werden, um OH Gruppe von einem Wassermolekül zu unterscheiden.

Wenn OH Gruppe zu einem Metallion in einem Koordinationskomplex gebunden wird, kann eine M, die OH Weise biegt, beobachtet werden. Zum Beispiel in [Sn (OH)] kommt es an 1065 Cm vor. Die sich biegende Weise für ein Überbrücken-Hydroxyd neigt dazu, an einer niedrigeren Frequenz als in [(bipyridine) Cu (OH) Cu (bipyridine)] (955 Cm) zu sein. M OH Strechschwingungen kommt unter ungefähr 600 Cm vor. Zum Beispiel hat das vierflächige Ion [Zn (OH)] Bänder an 470 Cm (Raman-aktiv, polarisiert) und (infrarote) 420 Cm. Dasselbe Ion hat (OH) Zn (OH) Deformationsschwingung an 300 Cm.

Anwendungen

Natriumshydroxyd-Lösungen, auch bekannt als Lauge und Ätznatron, werden in der Fertigung von Fruchtfleisch und Papier, Textilwaren, Trinkwasser, Seifen und Reinigungsmitteln, und als ein Abflussrohr-Reiniger verwendet. Weltproduktion 2004 war etwa 60 Millionen Tonnen. Die Hauptmethode der Fertigung ist der chlor-alkalische Prozess.

Lösungen, die das Hydroxyd-Ion enthalten, werden erzeugt, wenn ein Salz einer schwachen Säure in Wasser aufgelöst wird. Natriumkarbonat wird als ein Alkali, zum Beispiel, auf Grund von der Hydrolyse-Reaktion verwendet

:CO + HO HCO + OH; (pK = 10.33 an 25 °C und Nullionenstarke)

Obwohl die Grundkraft von Natriumkarbonat-Lösungen niedriger ist als eine konzentrierte Natriumshydroxyd-Lösung, ist sie im Vorteil, ein Festkörper zu sein. Es wird auch auf einer riesengroßen Skala (42 Millionen Tonnen 2005) durch den Prozess von Solvay verfertigt. Ein Beispiel des Gebrauches des Natriumkarbonats als ein Alkali ist, wenn die Wäsche von Soda (ein anderer Name für das Natriumkarbonat) unlöslichem esters wie triglycerides folgt, der allgemein als Fette, zu hydrolyze sie bekannt ist, und machen Sie sie auflösbar.

Bauxit, ein grundlegendes Hydroxyd von Aluminium, ist das Haupterz, von dem das Metall verfertigt wird. Ähnlich sind goethite (α-FeO (OH)) und lepidocrocite (γ-FeO (OH)), grundlegendes Hydroxyd von Eisen, unter den für die Fertigung von metallischem Eisen verwendeten Haupterzen. Vieler anderer Gebrauch kann in den Artikeln über individuelles Hydroxyd gefunden werden.

Anorganisches Hydroxyd

Alkalische Metalle

Beiseite von NaOH und KOH, die sehr in großem Umfang Anwendungen genießen, ist das Hydroxyd der anderen alkalischen Metalle auch nützlich. Lithiumhydroxyd ist eine schwache Basis, mit pK 0.2. Lithiumhydroxyd wird im Atmen von Gasreinigungssystemen für das Raumfahrzeug, die Unterseeboote und die Wiederverschnaufpausen verwendet, um Kohlendioxyd von ausgeatmetem Benzin zu entfernen.

:2 LiOH + CO  LiCO + HO

Das Hydroxyd von Lithium wird diesem von Natrium wegen seiner niedrigeren Masse bevorzugt. Natriumshydroxyd, Ätzkali und das Hydroxyd der anderen alkalischen Metalle sind starke Basen.

Alkalische Erdmetalle

Beryllium-Hydroxyd, (OH) Sein, ist amphoteric. Das Hydroxyd selbst ist in Wasser, mit einem Löslichkeitsprodukt, Klotz K *, 11.7 unlöslich. Die Hinzufügung von Säure gibt auflösbare Hydrolyse-Produkte, einschließlich des trimeric Ions [(OH) (HO)] Zu sein, der OH Gruppenüberbrücken zwischen Paaren von Beryllium-Ionen hat, die einen 6-membered Ring machen. Am sehr niedrigen pH wird das Wasser-Ion [(HO)] Sein, gebildet. Die Hinzufügung von Hydroxyd (um OH) Zu sein, gibt das auflösbare tetrahydroxo Anion [(OH)] Zu sein.

Die Löslichkeit in Wasser des anderen Hydroxyds in dieser Gruppe nimmt mit der Erhöhung der Atomnummer zu. Magnesium-Hydroxyd, Mg (OH), ist eine schwache Basis, aber Kalzium-Hydroxyd ist eine starke Basis, wie das Hydroxyd der schwereren alkalischen Erden, Strontium-Hydroxyd und Barium-Hydroxyd sind. Eine Lösung/Suspendierung von Kalzium-Hydroxyd ist als Limone-Wasser bekannt und kann verwendet werden, um für das schwache saure Kohlendioxyd zu prüfen. Die Reaktion Ca (OH) + CO Ca + [HCO] + illustriert OH die starke Basizität von Kalzium-Hydroxyd. Soda-Limone, die eine Mischung von NaOH und Ca (OH) ist, wird als ein CO Absorptionsmittel verwendet.

Bor-Gruppenelemente

Das einfachste Hydroxyd von Bor, B (OH), bekannt als Borsäure, ist eine Säure. Verschieden vom Hydroxyd des Alkalis und alkalischen Erdhydroxyd trennt es sich in der wässrigen Lösung nicht ab. Statt dessen reagiert es mit Wassermolekülen, die als eine Säure von Lewis handeln, Protone veröffentlichend.

:B (OH) + HO [B (OH)] + H

Eine Vielfalt von oxyanions von Bor ist bekannt, die, in der Protonated-Form, Hydroxyd-Gruppen enthalten.

Aluminiumhydroxyd, Al ist (OH) amphoteric und löst sich in der Lauge auf.

:Al (OH) (fest) + OH (aq) [Al (OH)] (aq)

Im Prozess von Bayer für die Produktion von reinem Aluminiumoxyd von Bauxitmineralen wird dieses Gleichgewicht durch die sorgfältige Kontrolle der Temperatur und alkalischen Konzentration manipuliert. In der ersten Phase löst sich Aluminium in der heißen Lauge als [Al (OH)] auf, aber anderes Hydroxyd präsentiert gewöhnlich im Mineral wie Eisenhydroxyd, lösen Sie sich nicht auf, weil sie nicht amphoteric sind. Nach der Eliminierung des insolubles, des so genannten roten Schlamms, wird reines Aluminiumhydroxyd gemacht, sich durch das Reduzieren der Temperatur und das Hinzufügen von Wasser zum Extrakt niederzuschlagen, der, durch das Verdünnen vom Alkali, den pH der Lösung senkt. Grundlegendes Aluminiumhydroxyd, AlO (OH), der in Bauxit anwesend sein kann, ist auch amphoteric.

In mild acidic Lösungen sind die hydroxo durch Aluminium gebildeten Komplexe von denjenigen von Bor etwas verschieden, die größere Größe von Al (III) dagegen widerspiegelnd. B (III). Die Konzentration der Arten [Al (OH)] ist von der Gesamtaluminiumkonzentration sehr abhängig. Verschiedene andere hydroxo Komplexe werden in kristallenen Zusammensetzungen gefunden. Vielleicht ist das wichtigste das grundlegende Hydroxyd, AlO (OH), ein polymeres durch die Namen des Minerals bekanntes Material bildet boehmite oder diaspore abhängig von der Kristallstruktur. Gallium-Hydroxyd, Indium-Hydroxyd und Thallium Hydroxyd von (III) sind auch amphoteric. Thallium (I) Hydroxyd ist eine starke Basis.

Kohlenstoff-Gruppenelemente

Kohlenstoff bildet kein einfaches Hydroxyd. Die hypothetische Zusammensetzung C ist (OH) in der wässrigen Lösung nicht stabil:

:C (OH)  HCO + HO

:HCO + H HCO

Kohlendioxyd ist auch bekannt als kohlenstoffhaltiges Anhydrid, bedeutend, dass es sich durch Wasserentzug von kohlenstoffhaltiger Säure, HCO (OC (OH)) formt.

Säure von Silicic ist der Name, der einer Vielfalt von Zusammensetzungen mit einer allgemeinen Formel [SiO (OH)] gegeben ist. Säure von Orthosilicic ist in der sehr verdünnten wässrigen Lösung identifiziert worden. Es ist eine schwache Säure mit pK = 9.84, pK = 13.2 an 25 °C. Es wird gewöhnlich als HSiO geschrieben, aber die Formel SiO wird allgemein (OH) akzeptiert. Andere silicic Säuren wie Metasilicic-Säure (HSiO), disilicic Säure (HSiO) und pyrosilicic Säure (HSiO) sind charakterisiert worden. Diese Säuren ließen auch Hydroxyd-Gruppen dem Silikon beifügen; die Formeln weisen darauf hin, dass das Säure Protonated-Formen von polyoxyanions sind.

Wenige hydroxo Komplexe des Germaniums sind charakterisiert worden. Dose (II) Hydroxyd, Sn (OH), war in wasserfreien Medien bereit. Wenn Dose (II) Oxyd mit Alkali behandelt wird, wird pyramidaler hydroxo komplizierter Sn (OH) gebildet. Wenn Lösungen, die dieses Ion enthalten, das Ion [angesäuert werden, wird Sn (OH)] zusammen mit einigen grundlegenden hydroxo Komplexen gebildet. Die Struktur [Sn (OH)] hat ein Dreieck von verbundenen Zinnatomen durch das Überbrücken von Hydroxyd-Gruppen. Dose (IV) ist Hydroxyd unbekannt, aber kann als die hypothetische Säure betrachtet werden, von der stannates, mit einer Formel [Sn (OH)], durch die Reaktion mit (Lewis) grundlegendes Hydroxyd-Ion abgeleitet werden.

Die Hydrolyse von Pb in der wässrigen Lösung wird durch die Bildung von verschiedenen begleitet, die Komplexe hydroxo-enthalten, von denen einige unlöslich sind. Der grundlegende hydroxo Komplex [PbO (OH)] ist eine Traube von sechs Leitungszentren mit Metallmetallobligationen, die ein Hauptoxydion umgeben. Die sechs Hydroxyd-Gruppen lügen auf den Gesichtern von den zwei äußerlichen Pb tetrahedra. In stärk Laugen werden auflösbare plumbate Ionen, einschließlich [Pb (OH)] gebildet.

Andere Hauptgruppe-Elemente

In den höheren Oxydationsstaaten der Elemente in Gruppen 5 6 und 7 gibt es oxoacids, in dem das Hauptatom Oxydionen und Hydroxyd-Ionen beigefügt wird. Beispiele schließen phosphorige Säure, HPO und Schwefelsäure, HSO ein. In diesen Zusammensetzungen können sich eine oder mehr Hydroxyd-Gruppen mit der Befreiung von Wasserstoff cations als in einem Standard Säure von Brønsted-Lowry abtrennen. Viele oxoacids des Schwefels sind bekannt und die ganze Eigenschaft OH Gruppen, die sich abtrennen können.

Säure von Telluric wird häufig mit der Formel HTeO geschrieben · 2HO, aber wird strukturell als Te (Ohio) besser beschrieben

Ortho-periodische Säure kann alle seine Protone verlieren, schließlich das periodate Ion, [IO] bildend. Es kann auch protonated in stark acidic Bedingungen sein, das octahedral Ion [ich (OH)] zu geben, die isoelectronic Reihe, [E (OH)], E = Sn, Sb, Te, ich vollendend; z =-2, 1, 0, +1. Andere Säuren des Jods (VII), die Hydroxyd-Gruppen enthalten, sind insbesondere in Salzen wie das mesoperiodate Ion bekannt, das in K [IO (OH)] vorkommt · 8HO.

Wie außerhalb der alkalischen Metalle üblich ist, wird das Hydroxyd der Elemente in niedrigeren Oxydationsstaaten kompliziert. Zum Beispiel hat phosphorhaltige Säure, HPO, vorherrschend die Struktur OP (H) (OH) im Gleichgewicht mit einem kleinen Betrag von P (OH).

Die oxoacids des Chlors, Broms und Jods haben die Formel OA (OH), wo n die Oxydationszahl, +1, +3 oder +5, und = Kl., Br oder ich ist. Der einzige oxoacid des Fluors ist F (OH). Wenn diese Säuren für neutral erklärt werden, wird das Wasserstoffatom von der Hydroxyd-Gruppe entfernt.

Übergang und Postübergang-Metalle

Das Hydroxyd der Übergang-Metalle und Postübergang-Metalle hat gewöhnlich das Metall in den +2 (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) oder +3 (M = Fe, Ru, Rh, Ir) Oxydationsstaat. Niemand ist in Wasser auflösbar, und viele werden schlecht definiert. Eine Komplizieren-Eigenschaft des Hydroxyds ist ihre Tendenz, weitere Kondensation zu den Oxyden zu erleben, ein Prozess hat olation genannt. Das Hydroxyd von Metallen im +1 Oxydationsstaat wird auch schlecht definiert oder nicht stabil. Zum Beispiel zersetzt sich Silberhydroxyd, Ag (OH), spontan zu vor dem Oxyd. Kupfer (I) und Gold (I) Hydroxyd ist auch nicht stabil, obwohl stabile Zusätze von CuOH und AuOH bekannt sind. Die polymere ZusammensetzungsM (OH) und M sind im Allgemeinen (OH) durch die Erhöhung des pH wässrige Lösungen des entsprechenden Metalls cations bereit, bis sich das Hydroxyd aus der Lösung niederschlägt. Auf dem gegenteiligen löst sich das Hydroxyd in der acidic Lösung auf. Zinkhydroxyd, Zn (OH), ist amphoteric, das zincate Ion, Zn (OH) in der stark Lauge bildend.

Zahlreich hat sich vermischt ligand Komplexe dieser Metalle mit dem Hydroxyd-Ion bestehen. Tatsächlich werden diese im Allgemeinen besser definiert als die einfacheren Ableitungen. Viele können durch die Deprotonierung des entsprechenden Metalls aquo Komplex gemacht werden.

:LM (OH) + B LM (OH) + BH (L = ligand, B = Basis)

Säure von Vanadic, HVO, zeigt Ähnlichkeiten mit phosphoriger Säure, HPO, obwohl es eine viel kompliziertere oxoanion Chemie hat. Säure von Chromic, HCrO, hat Ähnlichkeiten mit Schwefelsäure, HSO; zum Beispiel, beide Form-Säure-Salze, [HMO]. Einige Metalle, z.B. V, Cr, Nebraska, Ta, neigt Missouri, W, dazu, in hohen Oxydationsstaaten zu bestehen. Anstatt Hydroxyd in der wässrigen Lösung zu bilden, wandeln sie sich zu oxo Trauben durch den Prozess von olation um, sich polyoxometalates formend.

Grundlegende Salze, die Hydroxyd enthalten

In einigen Fällen können die Produkte der teilweisen Hydrolyse des Metallions, das oben beschrieben ist, in kristallenen Zusammensetzungen gefunden werden. Ein bemerkenswertes Beispiel wird mit dem Zirkonium (IV) gefunden. Wegen des hohen Oxydationsstaates sind Salze von Zr umfassend hydrolyzed in Wasser sogar am niedrigen pH. Die als ZrOCl ursprünglich formulierte Zusammensetzung · 8HO wurde gefunden, das Chlorid-Salz eines tetrameric cation, [Zr (OH) (HO)] zu sein, in dem es ein Quadrat von Ionen von Zr mit zwei Hydroxyd-Gruppenüberbrücken zwischen Atomen von Zr auf jeder Seite des Quadrats und mit vier jedem Atom von Zr beigefügten Wassermolekülen gibt.

Der Mineralmalachit ist ein typisches Beispiel eines grundlegenden Karbonats. Die Formel, CuCO zeigt (OH), dass es zwischen Kupferkarbonat und Kupferhydroxyd auf halbem Weg ist. Tatsächlich in der Vergangenheit wurde die Formel als CuCO geschrieben · Cu (OH). Die Kristallstruktur wird aus Kupfer, Karbonat und Hydroxyd-Ionen zusammengesetzt. Das Mineral atacamite ist ein Beispiel eines grundlegenden Chlorids. Es hat die Formel, CuCl (OH). In diesem Fall ist die Zusammensetzung zu diesem des Hydroxyds näher als dieses des Chlorids, CuCl · 3Cu (OH). Kupfer bildet hydroxy Phosphat (libethenite), arsenate (olivenite), Sulfat (brochantite) und Nitrat-Zusammensetzungen. Bleiweiß ist ein grundlegendes Bleiweiß, (PbCO) · Pb (OH), der als ein weißes Pigment wegen seiner undurchsichtigen Qualität verwendet worden ist, obwohl sein Gebrauch jetzt eingeschränkt wird, weil es eine Quelle für die Bleivergiftung sein kann.

Strukturchemie

Das Hydroxyd-Ion scheint, frei in Kristallen des schwereren alkalischen Metallhydroxyds bei höheren Temperaturen zu rotieren, um sich als ein kugelförmiges Ion, mit einem wirksamen ionischen Radius ungefähr um 13:53 Uhr vorzustellen. So haben die Hoch-Temperaturformen von KOH und NaOH die Natriumchlorid-Struktur, die allmählich in der verdrehten Natriumchlorid-Struktur eines monocinically bei Temperaturen unter ungefähr 300 °C friert. OH rotieren Gruppen noch sogar bei der Raumtemperatur um ihre Symmetrie-Äxte und können deshalb durch die Röntgenstrahl-Beugung nicht entdeckt werden. Die Raumtemperaturform von NaOH hat das Thallium iodide Struktur. LiOH hat jedoch eine layered Struktur, die aus vierflächigem Li (Ohio) und (OH) Einheiten von Li zusammengesetzt ist. Das ist mit dem schwach grundlegenden Charakter von LiOH in der Lösung im Einklang stehend, anzeigend, dass das Band von Li-OH viel covalent Charakter hat.

Das Hydroxyd-Ion zeigt zylindrische Symmetrie in Hydroxyd von divalent Metallen Ca, Cd, Minnesota, Fe und Co. Zum Beispiel, Magnesium-Hydroxyd, kristallisiert Mg (OH) (brucite) mit dem Kadmium iodide Schicht-Struktur mit einer Art Ende-Verpackung von Magnesium- und Hydroxyd-Ionen.

Das amphoteric Hydroxyd Al hat (OH) vier kristallene Hauptformen: gibbsite (am stabilsten), bayerite, nordstrandite und doyleite.

Alle diese polymorphs werden von doppelten Schichten von Hydroxyd-Ionen - den Aluminiumatomen auf zwei Dritteln der octahedral Löcher zwischen den zwei Schichten aufgebaut - und unterscheiden sich nur in der Stapeln-Folge der Schichten. Die Strukturen sind der brucite Struktur ähnlich. Jedoch, wohingegen die brucite Struktur als eine Ende-gepackte Struktur in gibbsite OH beschrieben werden kann, ruhen Gruppen auf der Unterseite einer Schicht auf den Gruppen der Schicht unten. Diese Einordnung hat zum Vorschlag geführt, dass es Richtungsobligationen zwischen OH Gruppen in angrenzenden Schichten gibt. Das ist eine ungewöhnliche Form von Wasserstoff verpfändend, da, wie man erwarten würde, das zwei beteiligte Hydroxyd-Ion weg von einander hinwies. Die Wasserstoffatome sind durch Neutronbeugungsexperimente auf αAlO (OH) (diaspore) gelegen worden. Die O-H-O Entfernung ist an 265 Premierminister sehr kurz; der Wasserstoff ist zwischen den Sauerstoff-Atomen und dem kurzen OH nicht gleich weit entfernt Band macht einen Winkel von 12 ° mit der O-O Linie. Ein ähnlicher Typ des Wasserstoffbandes ist für anderes amphoteric Hydroxyd vorgeschlagen worden, einschließlich (OH), Zn (OH) und Fe (OH) Sein

Mehreres Mischhydroxyd ist mit der Stöchiometrie AM (OH), AM (OH) und AM (OH) bekannt. Da die Formel darauf hinweist, dass diese Substanzen M (OH) octahedral Struktureinheiten enthalten. Layered doppeltes Hydroxyd kann durch die Formel [MM (OH)] (X) vertreten werden · yHO. Meistens, z = 2, und M = Ca, Mg, Minnesota, Fe, Co, Ni, Cu oder Zn; folglich q = x.

In organischen Reaktionen

Ätzkali und Natriumshydroxyd sind zwei wohl bekannte Reagenzien in der organischen Chemie.

Grundkatalyse

Das Hydroxyd-Ion kann als ein Grundkatalysator handeln. Die Grundauszüge ein Proton von einer schwachen Säure, um ein Zwischenglied zu geben, das fortsetzt, mit einem anderen Reagens zu reagieren. Allgemeine Substrate für die Protonenabstraktion sind alcohols, Phenol, Amine und Kohlenstoff-Säuren. Der PK-Wert für Trennung eines C-H Bandes ist äußerst hoch, aber das pK Alpha hydrogens einer Carbonyl-Zusammensetzung ist ungefähr 3 Klotz-Einheiten tiefer. Typische PK-Werte sind 16.7 für den Acetaldehyd und 19 für Azeton. Trennung kann in Gegenwart von einer passenden Basis vorkommen.

:RC (O) CHR' + B FERNSTEUERUNG (O) CHR' + BH

Die Basis sollte einen PK-Wert nicht haben weniger als ungefähr 4 Klotz-Einheiten kleiner oder das Gleichgewicht werden fast völlig nach links liegen.

Das Hydroxyd-Ion ist allein nicht eine genug starke Basis, aber es kann in einem durch das Hinzufügen von Natriumshydroxyd zu Vinylalkohol umgewandelt werden

:OH + EtOH EtO + HO

das ethoxide Ion zu erzeugen. Der pKa für Selbsttrennung von Vinylalkohol ist ungefähr 16, so ist das alkoxide Ion eine genug starke Basis, ist Die Hinzufügung eines Alkohols zu einem Aldehyd, um einen hemiacetal zu bilden, ein Beispiel einer Reaktion, die durch die Anwesenheit von Hydroxyd katalysiert werden kann. Hydroxyd kann auch als ein Lewis-Grundkatalysator handeln.

Als ein nucleophilic Reagens

Das Hydroxyd-Ion ist in nucleophilicity zwischen dem Fluorid-Ion, F, und dem amide Ion, NH Zwischen-. Die Hydrolyse eines ester,

:RC (O) ODER + FERNSTEUERUNG VON HO (O) OH + HOR

auch bekannt als Verseifung ist ein Beispiel eines nucleophilic acyl Ersatz mit dem Hydroxyd-Ion, das als ein nucleophile handelt. In diesem Fall ist die abreisende Gruppe ein alkoxide Ion, das sofort ein Proton von einem Wassermolekül entfernt, um einen Alkohol zu bilden. In der Fertigung von Seife wird Natriumchlorid zu Salz das Natriumssalz von carboxylic Säure hinzugefügt; das ist ein Beispiel der Anwendung der allgemeinen Ion-Wirkung.

Andere Fälle, wo Hydroxyd als ein nucleophilic Reagens handeln kann, sind amide Hydrolyse, die Reaktion von Cannizzaro, nucleophilic aliphatic Ersatz, nucleophilic aromatischer Ersatz und in Beseitigungsreaktionen. Das Reaktionsmedium für KOH und NaOH ist gewöhnlich Wasser, aber mit einem Katalysator der Phase-Übertragung kann das Hydroxyd-Anion in ein organisches Lösungsmittel ebenso zum Beispiel in der Generation von dichlorocarbene hin- und hergebewogen werden.

Gruppen von Hydroxyl in organischen Zusammensetzungen

Organische Zusammensetzungen wie alcohols, Phenol und carboxylic Säuren enthalten hydroxyl Gruppen. Jede Klasse der Zusammensetzung erlebt zu dieser Klasse spezifische Reaktionen.

Siehe auch

• Hydroxyl
• Hydroxyl radikaler

Referenzen

Bibliografie