Hydroxidion ist ein zweiatomiges Anion mit der chemischen Formel OH⁻. Dieses negativ geladene Ion besteht aus einem Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom, die durch eine kovalente Bindung miteinander verbunden sind. Hydroxid wird auch als Hydroxidradikal bezeichnet. Dies ist eine zweiatomige Verbindung mit der Wertigkeit -1.

In diesem Artikel erhalten wir eine vollständige Erklärung der Hydroxidionen und erfahren auch etwas über ihre Entstehung, Struktur, Eigenschaften, Verwendungsmöglichkeiten und mehr.

Inhaltsverzeichnis

• Was ist ein Hydroxidion?
• Hydroxidion-Lewis-Struktur
• Beispiele für Hydroxidionen
• Bildung von Hydroxid
• Eigenschaften von Hydroxidionen

Was ist ein Hydroxidion?

Hydroxidion ist ein negativ geladenes Molekül, das aus einem einzelnen Wasserstoffatom besteht, das mit einem Sauerstoffatom verbunden ist. Die chemische Formel von Hydroxid lautet OH ⁻ . Es entsteht durch eine kovalente Bindung zwischen einem Sauerstoffatom und einem Wasserstoffatom.

Wenn ein Wassermolekül ein Wasserstoffion (H⁺) verliert, kann es die konjugierte Base von Wasser (H) bilden₂Ö). Hydroxidionen nehmen häufig an basischen oder alkalischen Reaktionen in wässrigen Lösungen teil. Ein Hydroxidion und ein Wasserstoffion (Proton) verbinden sich zu Wasser:

OH ^– + H ⁺ → H ₂ Ö

Hydroxid + Wasserstoff → Wasser

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Dieser Prozess zeigt, wie eine Base (OH⁻) eine Säure (H⁺) neutralisiert. Starke Basen wie Kaliumhydroxid (KOH) und Natriumhydroxid (NaOH) sind Beispiele für alkalische Verbindungen, die häufig Hydroxidionen enthalten.

In Wasser trennen sich diese Materialien und setzen Hydroxidionen frei, wodurch der pH-Wert der Lösung steigt. Die Menge der in einer Lösung vorhandenen Hydroxidionen spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung ihres pH-Werts. Basen sind Stoffe, die die Konzentration von Hydroxidionen erhöhen; Alkalische oder basische Lösungen weisen höhere Konzentrationen an Hydroxidionen auf.

Wasser (H₂O) kann in Hydroxidionen (OH) autoionisieren (teilweise aufspalten).⁻) und Hydroniumionen (H₃Ö⁺) in wässrigen Lösungen. Dieser Prozess findet in einem winzigen Prozentsatz der Wassermoleküle statt. Die Gleichung, die dieses Gleichgewicht darstellt, ist unten angegeben:

Hydroxidion-Lewis-Struktur

Die chemische Formel für Wasserstoff lautet OH⁻, was ihn zu einem zweiatomigen Ion macht. Es besteht aus einem Wasserstoffatom (H) und einem Sauerstoffatom (O), die kovalent miteinander verbunden sind. Die hochgestellte Zahl -1 zeigt an, dass das Sauerstoffatom negativ geladen ist, obwohl das Wasserstoffatom immer noch positiv geladen ist. Diese besondere Kombination von Elementen erzeugt ein zweiatomiges Ion, das häufig in einer Vielzahl chemischer Verbindungen vorkommt.

Das folgende Diagramm veranschaulicht die Molekül- und Lewis-Struktur des Hydroxidions:

Das Ion in diesem Bild hat aufgrund des Vorhandenseins eines zusätzlichen Elektrons eine Gesamtladung von -1, was durch die negative Ladung des Sauerstoffs und die Verbindungslinie zwischen H und O angezeigt wird, die eine einzelne kovalente Bindung symbolisiert.

Hydroxid-Ionensymbol

Ein Sauerstoffatom und ein Wasserstoffatom bilden zusammen ein Hydroxid, das durch das Symbol dargestellt wird OH ^– .

Beispiele für Hydroxidionen

In der Chemie ist das Hydroxidion sehr wichtig, insbesondere bei Säure-Base-Prozessen. Nachfolgend sind einige Beispiele für häufig verwendete Hydroxidionen aufgeführt:

Natriumhydroxid

Natronlauge, auch Natriumhydroxid genannt (NaOH) ist eine leistungsstarke Basis, die in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt wird. Seine Verwendung in allen Bereichen, von der Seifenherstellung bis zur chemischen Herstellung, zeigt, wie wichtig es für eine Vielzahl von Prozessen ist.

Kalziumhydroxid

Gelöschter Kalk, auch Calciumhydroxid genannt (Ca(OH) ₃ ) , wird in der Wasseraufbereitung, in der Landwirtschaft und im Bauwesen eingesetzt. Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften, zu denen auch seine Fähigkeit gehört, Säuren zu neutralisieren, ist es eine wertvolle Verbindung.

Magnesiumhydroxid

Die Antacida-Eigenschaften von Magnesiumhydroxid (Mg(OH) ₂ ) sind gut anerkannt. In der Medizin neutralisiert es überschüssige Magensäure, um Sodbrennen und Verdauungsstörungen zu lindern.

Kaliumhydroxid

KOH oder Kaliumhydroxid ist eine Verbindung, die in verschiedenen chemischen und Herstellungsprozessen Verwendung findet. Seine Funktion in zahlreichen industriellen Anwendungen wird durch seine alkalische Natur erleichtert.

Bildung von Hydroxid

Eine chemische Substanz, die das Hydroxylion (OH) enthält^–) wird als Oxid bezeichnet. Eine Base reagiert mit Wasser oder einer anderen Säure und bildet normalerweise Hydroxide. Als negativ geladene Spezies bildet das Hydroxylion Hydroxidverbindungen, wenn es sich mit positiv geladenen Metallen oder anderen Kationen verbindet.

Hier sind zwei typische Prozesse, durch die Hydroxide entstehen könnten:

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Hydroxide von Metallen

Metallhydroxide entstehen, wenn Metalle mit Wasser reagieren, insbesondere Alkali- und Erdalkalimetalle. Zum Beispiel:

Metall (M) + Wasser (H ₂ O) → Metallhydroxid (M(OH) ₂ ) + Wasserstoff (H ₂ Ö )

Je nachdem, welches Metall am Prozess beteiligt ist, entsteht ein bestimmtes Hydroxid.

Dissoziation der Base

Als Basen bezeichnete Stoffe haben die Fähigkeit, Elektronenpaare beizutragen oder Protonen (H+) aufzunehmen. Eine Base und Wasser können unter Bildung von Hydroxidionen reagieren:

Base + Wasser → Hydroxidion + konjugierte Säure

Um Hydroxidionen zu bilden, beispielsweise Ammoniak (NH).₃) kann sich mit Wasser verbinden.

NH ₃ + H ₂ O → NH ₄ ⁺ + OH ^–

Arten von Hydroxid

Hydroxide werden grob in zwei Typen eingeteilt:

• Organisches Hydroxid
• Anorganisches Hydroxid

Organisches Hydroxid

Verbindungen, die die Hydroxylgruppe (-OH) enthalten, die an ein Kohlenstoffatom in einem organischen Molekül gebunden ist, werden als organische Hydroxide bezeichnet. Organische Hydroxide, bei denen eine Hydroxylgruppe kovalent an ein Kohlenstoffatom gebunden ist, kommen häufig in organischen Molekülen wie Carbonsäuren, Phenolen und Alkoholen vor.

Methanol (CH₃OH), Phenol (C₆H₅OH) sind einige Beispiele für organisches Hydroxid.

Anorganisches Hydroxid

Verbindungen, die nicht zu einem organischen Molekül gehören, aber dennoch das Hydroxidion (OH⁻) enthalten, werden als anorganische Hydroxide bezeichnet. Wenn sich ein Metall mit Wasser oder einer Säure verbindet, bildet es normalerweise Metallhydroxide. Da es sich bei anorganischen Hydroxiden um Basen handelt, dissoziieren sie häufig in Wasser und erzeugen Hydroxidionen.

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Anorganische Hydroxide umfassen Natriumhydroxid (NaOH), Calciumhydroxid (Ca(OH))₂), usw.

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Eigenschaften von Hydroxidionen

Nachfolgend werden einige der wichtigen Eigenschaften von Hydroxidionen beschrieben:

Hydroxid-Ionen-Formel

Hydroxid hat die chemische Formel OH⁻.

Wertigkeit von Hydroxidionen

Hydroxid hat eine Wertigkeit von -1. Dies zeigt an, dass die Ladung der Hydroxidionen -1 beträgt.

Hydroxid-Ionen-pH

Die Konzentration der Hydroxidionen bestimmt den pH-Wert von Hydroxidlösungen. Eine Lösung, die viele Hydroxidionen enthält, ist oft alkalisch, das heißt ihr pH-Wert liegt über 7.

Hydroxide weisen in ihrer organischen und anorganischen Form eine Vielzahl physikalischer und chemischer Eigenschaften auf. In diesem Abschnitt untersuchen wir die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Hydroxiden.

Physikalische Eigenschaften von Hydroxid

Einige der physikalischen Eigenschaften des Hydroxidions sind:

• Aggregatszustand : Abhängig von der jeweiligen Hydroxidkomponente können Hydroxide in verschiedenen Zuständen vorliegen, beispielsweise als Feststoffe, Flüssigkeiten oder sogar Gase.

• Löslichkeit: Hydroxide haben unterschiedliche Löslichkeitsgrade. Während bestimmte Hydroxide möglicherweise unlöslich oder nur begrenzt löslich sind, können andere in Wasser extrem löslich sein und alkalische Lösungen bilden.

• Farbe: Hydroxide gibt es in einer breiten Farbpalette. Während einige farblos sein können, können andere deutliche Farbtöne aufweisen, die eine einfache Identifizierung ermöglichen.

• Schmelz- und Siedetemperaturen: Abhängig von der jeweiligen Chemikalie haben Hydroxide unterschiedliche Schmelz- und Siedetemperaturen. Typischerweise haben Metallhydroxide im Vergleich zu Nichtmetallhydroxiden tendenziell höhere Schmelzpunkte.

Chemische Eigenschaften von Hydroxid

Einige der chemischen Eigenschaften von Hydroxidionen sind:

• Säure-Base-Reaktionen: Aufgrund ihres basischen Charakters nehmen Hydroxide an Säure-Base-Reaktionen teil. Sie verbinden sich leicht mit Säuren und bilden Salz und Wasser.

• Ionisation: Hydroxide in wässrigen Lösungen ionisieren unter Bildung von Hydroxidionen (OH).^–), die den alkalischen Charakter der Lösung verstärken.

• Redoxreaktionen: Bei einigen Metallhydroxiden können Redoxreaktionen auftreten, insbesondere solche mit Übergangsmetallen. Sie könnten an Oxidations-Reduktionsprozessen teilnehmen.

• Dehydrierung: Bei Hitzeeinwirkung können einige Hydroxide Dehydratisierungsprozesse durchlaufen, bei denen sie Wassermoleküle verlieren und zu Oxiden werden.

Anwendungen von Hydroxid

Es gibt verschiedene Verwendungsmöglichkeiten für hydroxidhaltige Chemikalien und Hydroxidionen (OH⁻) sowohl im täglichen Leben als auch in verschiedenen Branchen. Zu den bemerkenswerten Anwendungen gehören:

• Neutralisierung von Säuren: Es ist gängige Praxis, saure Flüssigkeiten mit Hydroxidionen zu neutralisieren. Beispielsweise wird in Industrie- oder Laborumgebungen häufig Natriumhydroxid (NaOH) zur Neutralisierung von Säuren verwendet.
• Wasserreinigung: Hydroxidverbindungen lösen Schadstoffe aus und regulieren den pH-Wert bei der Wasseraufbereitung. Aus diesem Grund verwenden Wasseraufbereitungsanlagen häufig Kalk, auch bekannt als Calciumhydroxid oder Ca(OH).₃.
• Herstellung von Seifen und Reinigungsmitteln: Ein wesentlicher Bestandteil des Verseifungsprozesses zur Herstellung von Seife ist Natriumhydroxid oder NaOH. Darüber hinaus wird es bei der Herstellung verschiedener Waschmittel eingesetzt.
• Textilsektor: Die Textilindustrie verwendet Natriumhydroxid zur Stoffverarbeitung und -behandlung. Es hilft bei der Entfernung von Verunreinigungen und bereitet Fasern auf das Färben vor.

Mehr lesen,

• Kaliumhydroxid
• Magnesiumhydroxid
• Lithiumhydroxid

Hydroxid: Häufig gestellte Fragen

Was ist die Hydroxidionenladung?

Das Hydroxidion hat eine Ladung von -1, die sich auf dem Sauerstoffatom befindet.

Ist OH Hydroxid oder Hydroxyl?

Hydroxid ist ein negativ geladenes Ion, das aus einem Sauerstoffatom und einem Wasserstoffatom besteht. Seine chemische Formel ist OH. Im Gegensatz dazu beschreibt der Begriff Hydroxyl die funktionelle Gruppe -OH, die in Molekülen vorkommen kann. Wenn OH also als Ion vorliegt, handelt es sich um Hydroxid.

Ist Hydroxid eine Säure?

Nein, Hydroxid ist keine Säure. Da sie die konjugierte Base von Wasser sind (H₂O), Oxidionen (OH^–) kommen häufig in Basen vor.

Wie entstehen Hydroxide?

Hydroxide entstehen durch eine Vielzahl chemischer Prozesse, wobei am häufigsten das Hydroxidion mit einem Metall oder einem anderen positiv geladenen Ion kombiniert wird. Die Reaktion eines Metalls mit Wasser ist die gebräuchlichste Technik zur Bildung von Hydroxiden.

Wofür werden Hydroxidionen verwendet?

Die Verwendungsmöglichkeiten für Hydroxidverbindungen sind zahlreich. Einige Metallhydroxide werden bei der Herstellung von Waschmitteln und Seifen eingesetzt. Sie helfen auch bei der Wasseraufbereitung, da einige Hydroxide die Fähigkeit haben, saure Materialien zu neutralisieren.

Welche Funktion hat Hydroxid?

Bei chemischen Reaktionen können Hydroxidionen Protonen aufnehmen (H⁺) und fungieren als Basen. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Definition der Grundbeschaffenheit von Substanzen und tragen zum pH-Wert von Lösungen bei.

Was ist die chemische Formel von Hydroxid?

Hydroxid hat die chemische Formel OH^–

Was ist die Atommasse von Hydroxidionen?

Die Atommasse des Hydroxidions beträgt 17 g/mol

Geben Sie die Reaktion zwischen Natriumcarbonat und Wasser an.

Wenn Natriumcarbonat (Na₂CO₃) und Wasser (H₂O) reagieren, Natriumhydroxid (NaOH) und Kohlendioxid (CO).₂) entstehen.​ Bereits ₂ ​ CO ₃ + H ₂ ​ Ö → 2 NaOH + CO _2​