Idrossido

Gliidrossidisonocompostisaliniternari costituiti da unmetallo,ossigenoeidrogenoe hannoformulagenerale M(OH)n, dove n è il numero digruppianioneidrossido(OH) legati alcationemetallico. Gli idrossidi disciolti nell'acqua, dissociandosi, rilasciano il gruppo OHe uno ione metallico positivo.
Sono tuttibasidiArrheniuspiù o meno forti e si possono formare tramite reazione formale tra l'acquae unossido basico, come negli esempi:
Na2O+H2O⟶2NaOH{\displaystyle {\ce {Na2O + H2O -> 2NaOH}}}
CaO+H2O⟶Ca(OH)2{\displaystyle {\ce {CaO + H2O -> Ca(OH)2}}}
Al2O3+3H2O⟶2Al(OH)3{\displaystyle {\ce {Al2O3 + 3H2O -> 2Al(OH)3}}}
La nomenclatura è tradizionale oIUPAC.
La nomenclatura IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) ha le seguenti regole per nominare gli idrossidi:
La nomenclatura tradizionale invece, segue queste regole:
Ad esempio il ferro può avere numero di ossidazione +2 o +3 e dare i rispettivi idrossidi:
Gli idrossidi essenzialmente sono costituiti da elementi del primo e del secondo gruppo della tavola periodica quindi con i metalli alcalini e alcalino-terrosi e dai sistemi atomici anfoteri. Un esempio di idrossido di un sistema atomico anfotero è Al(OH)3tri-idrossido di alluminio o idrossido di alluminio(III) (o ancora idrossido alluminico,obsoleto).
Gli idrossidi sono dei sistemi basici cioè in grado di rilasciare anioni idrossido OHinsoluzione acquosa(teoria acido base di Arrhenius), di accettare protoni (H) in qualsiasi tipo di solvente (teoria acido-base di Bronsted-Lowry) o di donare undoppietto elettronico(teoria acido-base di Lewis). Per questi sistemi esiste quindi un equilibrio acido-base governato da una costante termodinamica KTfunzione dell'attività delle specie in soluzione e che può essere separata in due costanti: una costante dipendente dalle concentrazioni delle specie in soluzione e una costante dipendente dai coefficienti di attività ionica delle specie in soluzione:
L'equilibro della nostra specie basica (l'idrossido) quindi è:
γ è il coefficiente di attività ionica dipendente dalla carica degli ioni, dalla temperatura della soluzione (T), dalla costante dielettrica del solvente (D), da un termine correttivo (B) e dalla forza ionica delle specie in soluzione (u) e questi coefficienti di attività ionica per una specie possono essere ricavati tramite la legge di Debye-Hückel. Da ricordare che in soluzione non si possono isolare ioni né tanto è possibile conoscere il coefficiente di attività per un singolo ione. Però per soluzioni diluite si è visto che i coefficienti di attività ionica γ tendono tutti a 1 quindi è possibile effettuare un'approssimazione e considerare per il nostro equilibrio acido-base o di precipitazione la sola costante di equilibrio dipendente dalle concentrazioni e ciò ci permette di lavorare con le concentrazioni e conoscere pH, descrivere curve acido-base, ecc. perché altrimenti per soluzioni fortemente concentrate a partire da 1M in su entra in gioco la forza ionica e quindi i coefficienti di attività non tendono più a 1 quindi bisogna calcolarli con la legge di Debye-Hückel e nonostante ciò si ottengono risultati che scartano abbastanza dal valor vero. Quindi:
Generalmente le specie neutre come M(OH) in soluzione acquosa si presentano sotto forma di precipitato in quanto hanno un basso prodotto di solubilità e quindi il sistema acqua non è in grado di rompere la molecola dell'idrossido per poterla scindere in catione e anione. Quindi per la specie M(OH) neutra che si presenta sotto forma di precipitato essendo appunto un solido, la sua attività sarà unitaria quindi avremo:
Questa è la legge che governa l'equilibrio di solubilità di una specie generica M(OH). Se la specie fosse stata M(OH)2l'equilibrio viene scritto in questo modo:
e la costante di equilibrio:
Le basi possono essere classificate anche come basi mono-basiche, cioè in grado di accettare un protone (soda caustica o idrossido di sodio, NaOH) o poli-basiche, cioè in grado di accettare più protoni (es. idrossido di calcio Ca(OH)2). Possono inoltre essere basi forti se sono completamente dissociate in soluzione (ovvero quando l'equilibrio è spostato totalmente a destra) o basi deboli quando la dissociazione è parziale, portando alla formazione di unequilibrio chimico.