Гидроксид-ион
Гидроксид-ион
| |
|---|---|
| Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное. |
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 10−7 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
Ионные равновесия в газовой фазе
В газовой фазе имеет место равновесная реакция, характеризующая термическую устойчивость гидроксид-иона
- <math>\mathsf{OH^- \rightarrow OH + e^-}</math>
Зависимость константы равновесия (Kp) от абсолютной температуры (T)[2]:
| Т,к | 1000 | 2000 | 3000 | 4000 | 5000 | 6000 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Кр | 1,66 · 10-7 | 2,34 · 10-2 | 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:
- <math>\mathsf{NaOH \rightleftarrows Na^+ + OH^-}</math>
- <math>\mathsf{Ba(OH)_2 \rightleftarrows Ba^{2+} + 2OH^-}</math>
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 · 10-1 | 5,9 | 4,3 · 10-2 | 1,5 · 10-1 | 2,3 · 10-1 | 1,79 · 10-5 |
Химические свойства гидроксид-иона
Основной реакцией, в которой принимает участие гидроксид-ион, является реакция нейтрализации кислот и оснований^
- <math>\mathsf{NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O}</math>
или в ионном виде:
- <math>\mathsf{OH^- + H^+ \rightarrow H_2O}</math>
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 свойста 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:
- <math>\mathsf{C_2H_5Br + OH^- \rightarrow C_2H_5OH + Br^-}</math>
- Образование кетонов:
- <math>\mathsf{CH_3CBr_2CH_3 + 2OH^- \rightarrow (CH_3)_2O + 2Br^- + H_2O}</math>
- Образование карбоновых кислот:
- <math>\mathsf{CH_3CCl_3 + 3OH^- \rightarrow CH_3COOH + 3Cl^- + H_2O}</math>
- Омыление сложных эфиров:
- <math>\mathsf{CH_3COOC_2H_5 + OH^- \rightarrow CH_3COO^- + C_2H_5OH}</math>
Напишите отзыв о статье "Гидроксид-ион"
Примечания
- ↑ Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ: справочник. — М: Дрофа, 2006. — С. 595-596.
- ↑ Справочник химика. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.-Л.: «Химия», 1964. — Т. 3. — С. 75. — 1008 с.
- ↑ Справочник химика. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.-Л.: «Химия», 1964. — Т. 3. — С. 81. — 1008 с.
Литература
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл-Дар). — 623 с.
Отрывок, характеризующий Гидроксид-ион
– Sire, le prince… [Государь, герцог…] – начал адъютант.– Просит подкрепления? – с гневным жестом проговорил Наполеон. Адъютант утвердительно наклонил голову и стал докладывать; но император отвернулся от него, сделав два шага, остановился, вернулся назад и подозвал Бертье. – Надо дать резервы, – сказал он, слегка разводя руками. – Кого послать туда, как вы думаете? – обратился он к Бертье, к этому oison que j'ai fait aigle [гусенку, которого я сделал орлом], как он впоследствии называл его.
– Государь, послать дивизию Клапареда? – сказал Бертье, помнивший наизусть все дивизии, полки и батальоны.
Наполеон утвердительно кивнул головой.
Адъютант поскакал к дивизии Клапареда. И чрез несколько минут молодая гвардия, стоявшая позади кургана, тронулась с своего места. Наполеон молча смотрел по этому направлению.
– Нет, – обратился он вдруг к Бертье, – я не могу послать Клапареда. Пошлите дивизию Фриана, – сказал он.
Хотя не было никакого преимущества в том, чтобы вместо Клапареда посылать дивизию Фриана, и даже было очевидное неудобство и замедление в том, чтобы остановить теперь Клапареда и посылать Фриана, но приказание было с точностью исполнено. Наполеон не видел того, что он в отношении своих войск играл роль доктора, который мешает своими лекарствами, – роль, которую он так верно понимал и осуждал.
Дивизия Фриана, так же как и другие, скрылась в дыму поля сражения. С разных сторон продолжали прискакивать адъютанты, и все, как бы сговорившись, говорили одно и то же. Все просили подкреплений, все говорили, что русские держатся на своих местах и производят un feu d'enfer [адский огонь], от которого тает французское войско.
Наполеон сидел в задумчивости на складном стуле.
Проголодавшийся с утра m r de Beausset, любивший путешествовать, подошел к императору и осмелился почтительно предложить его величеству позавтракать.
– Я надеюсь, что теперь уже я могу поздравить ваше величество с победой, – сказал он.
Наполеон молча отрицательно покачал головой. Полагая, что отрицание относится к победе, а не к завтраку, m r de Beausset позволил себе игриво почтительно заметить, что нет в мире причин, которые могли бы помешать завтракать, когда можно это сделать.
– Allez vous… [Убирайтесь к…] – вдруг мрачно сказал Наполеон и отвернулся. Блаженная улыбка сожаления, раскаяния и восторга просияла на лице господина Боссе, и он плывущим шагом отошел к другим генералам.
Наполеон испытывал тяжелое чувство, подобное тому, которое испытывает всегда счастливый игрок, безумно кидавший свои деньги, всегда выигрывавший и вдруг, именно тогда, когда он рассчитал все случайности игры, чувствующий, что чем более обдуман его ход, тем вернее он проигрывает.
Войска были те же, генералы те же, те же были приготовления, та же диспозиция, та же proclamation courte et energique [прокламация короткая и энергическая], он сам был тот же, он это знал, он знал, что он был даже гораздо опытнее и искуснее теперь, чем он был прежде, даже враг был тот же, как под Аустерлицем и Фридландом; но страшный размах руки падал волшебно бессильно.
Все те прежние приемы, бывало, неизменно увенчиваемые успехом: и сосредоточение батарей на один пункт, и атака резервов для прорвания линии, и атака кавалерии des hommes de fer [железных людей], – все эти приемы уже были употреблены, и не только не было победы, но со всех сторон приходили одни и те же известия об убитых и раненых генералах, о необходимости подкреплений, о невозможности сбить русских и о расстройстве войск.
Прежде после двух трех распоряжений, двух трех фраз скакали с поздравлениями и веселыми лицами маршалы и адъютанты, объявляя трофеями корпуса пленных, des faisceaux de drapeaux et d'aigles ennemis, [пуки неприятельских орлов и знамен,] и пушки, и обозы, и Мюрат просил только позволения пускать кавалерию для забрания обозов. Так было под Лоди, Маренго, Арколем, Иеной, Аустерлицем, Ваграмом и так далее, и так далее. Теперь же что то странное происходило с его войсками.
