Os hidróxidos são compostos químicos formados por um metal e um grupo hidroxila (-OH). Eles são caracterizados por suas propriedades básicas, já que o grupo hidroxila libera íons de hidroxila (OH-) em solução aquosa. A nomenclatura dos hidróxidos segue um padrão específico, onde o nome do metal é seguido pela palavra “hidróxido”. Alguns exemplos comuns de hidróxidos incluem o hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e hidróxido de alumínio (Al(OH)3). Neste artigo, vamos explorar mais detalhadamente as propriedades, nomenclatura e exemplos de hidróxidos.
Entenda a definição e exemplos de hidróxidos em química.
Os hidróxidos são compostos químicos que contêm o ânion hidroxila (OH-), ligado a um metal. Eles são conhecidos por suas propriedades básicas e são amplamente utilizados em diversas aplicações industriais e domésticas.
Um exemplo comum de hidróxido é a soda cáustica (NaOH), amplamente utilizada na fabricação de produtos de limpeza e na indústria química. Outro exemplo é a cal hidratada (Ca(OH)2), utilizada na construção civil e na agricultura.
Os hidróxidos possuem diversas propriedades, tais como solubilidade em água, capacidade de reagir com ácidos para formar sais e água, e a capacidade de neutralizar ácidos. Além disso, eles podem ser classificados de acordo com a solubilidade em hidróxidos solúveis e insolúveis.
A nomenclatura dos hidróxidos segue um padrão, em que o nome do metal é seguido pela palavra “hidróxido”. Por exemplo, o hidróxido de sódio é composto pelo metal sódio e o ânion hidroxila.
Em resumo, os hidróxidos são compostos químicos fundamentais na química, com diversas aplicações e propriedades únicas. É importante compreender sua definição, nomenclatura e exemplos para entender melhor a química dos compostos básicos.
Como realizar a nomenclatura correta dos hidróxidos de forma simples e objetiva.
Para realizar a nomenclatura correta dos hidróxidos, é necessário seguir algumas regras simples. Os hidróxidos são compostos formados pela ligação do íon hidroxila (OH-) com um metal. A nomenclatura desses compostos segue o seguinte padrão: o nome do metal seguido da palavra “hidróxido”.
Por exemplo, o hidróxido de sódio é formado pelo metal sódio e o íon hidroxila, sendo assim, sua nomenclatura correta é hidróxido de sódio. Já o hidróxido de cálcio é formado pelo metal cálcio e o íon hidroxila, sendo sua nomenclatura correta hidróxido de cálcio.
É importante ressaltar que alguns metais possuem mais de uma valência, o que pode alterar a nomenclatura do hidróxido. Nesses casos, é necessário indicar a valência do metal utilizando algarismos romanos entre parênteses após o nome do metal. Por exemplo, o hidróxido de ferro (II) é formado pelo metal ferro com valência 2, sendo sua nomenclatura correta hidróxido de ferro (II).
Portanto, para realizar a nomenclatura correta dos hidróxidos, basta identificar o metal presente no composto e utilizar o sufixo “hidróxido”, indicando a valência do metal quando necessário.
Conheça os diferentes tipos de hidróxidos existentes na química.
Os hidróxidos são compostos químicos formados por um metal ligado a um grupo hidroxila (-OH). Existem diferentes tipos de hidróxidos na química, cada um com suas próprias propriedades e características únicas.
Os hidróxidos são compostos iônicos, ou seja, são formados por íons positivos de metal e íons negativos de hidroxila. Eles são solúveis em água e muitas vezes apresentam características alcalinas.
A nomenclatura dos hidróxidos segue uma regra simples: o nome do metal vem seguido da palavra “hidróxido”. Por exemplo, o hidróxido de sódio é formado pelo metal sódio e o grupo hidroxila.
Alguns exemplos de hidróxidos incluem o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), o hidróxido de ferro (III) (Fe(OH)3) e o hidróxido de alumínio (Al(OH)3).
Os hidróxidos têm diversas aplicações na indústria e na vida cotidiana. Eles podem ser utilizados na fabricação de produtos químicos, na purificação de água e até mesmo na produção de medicamentos.
Portanto, conhecer os diferentes tipos de hidróxidos existentes na química é fundamental para compreender melhor as propriedades e aplicações desses compostos tão importantes.
Quais substâncias podem ser consideradas bases na química?
Na química, as bases são substâncias que possuem a capacidade de receber prótons (H+) em uma reação química. Elas são conhecidas por apresentarem sabor amargo, terem uma textura escorregadia e serem capazes de neutralizar ácidos. As bases podem ser compostas por diferentes elementos químicos, sendo mais comuns aquelas que contêm o grupo hidroxila (OH-).
Os hidróxidos são um tipo de base que contém o grupo hidroxila em sua estrutura molecular. Eles são compostos por um metal ligado a um grupo hidroxila, e são conhecidos por suas propriedades alcalinas. Os hidróxidos são solúveis em água e podem sofrer dissociação, liberando íons hidroxila (OH-) na solução.
A nomenclatura dos hidróxidos segue um padrão específico, onde o nome do metal presente na base é seguido pela palavra “hidróxido”. Por exemplo, o hidróxido de sódio é composto pelo metal sódio e o grupo hidroxila, formando NaOH.
Alguns exemplos de hidróxidos comuns incluem o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), o hidróxido de potássio (KOH) e o hidróxido de alumínio (Al(OH)3). Essas substâncias são amplamente utilizadas em diversas aplicações industriais e também em produtos de uso doméstico.
Hidróxidos: propriedades, nomenclatura e exemplos
Os hidróxidos são compostos inorgânicos e ternários consistindo da interacção entre um catião metálico e o grupo funcional OH (anião hidróxido, OH – ). A maioria deles é de natureza iônica, embora também possa ter ligações covalentes.
Por exemplo, um hidróxido pode ser representado como a interação eletrostática entre o cátion M + e o ânion OH – ou como a ligação covalente através da ligação M-OH (imagem inferior). No primeiro, a ligação iônica é dada , enquanto no segundo, o covalente . Esse fato depende essencialmente do metal ou do cátion M + , bem como de sua carga e raio iônico.
Como grande parte deles é proveniente de metais, equivale a mencioná-los como hidróxidos metálicos.
Como eles se formam?
Existem duas vias sintéticas principais: pela reação do óxido correspondente com água ou com uma base forte em meio ácido:
MO + H 2 O => M (OH) 2
MO + H + + OH – => M (OH) 2
Somente aqueles óxidos metálicos solúveis em água reagem diretamente para formar o hidróxido (primeira equação química). Outros são insolúveis e requerem espécies ácidas que liberam M + , que então interage com OH – a partir de bases fortes (segunda equação química).
No entanto, as referidas bases fortes são NaOH, KOH e outros hidróxidos de metais alcalinos (LiOH, RbOH, CsOH). Estes são compostos iônicos altamente solúveis em água, portanto, seus OH – são livres para participar de reações químicas.
Por outro lado, existem hidróxidos metálicos insolúveis e, conseqüentemente, são bases muito fracas. Mesmo alguns deles são ácidos, como é o caso do ácido telúrico, Te (OH) 6 .
O hidróxido estabelece um equilíbrio de solubilidade com o solvente ao seu redor. Se é água, por exemplo, o equilíbrio é expresso da seguinte forma:
M (OH) 2 <=> M 2+ (ac) + OH – (ac)
Onde (ac) indica que o meio é aquoso. Quando o sólido é insolúvel, a concentração de OH dissolvido é pequena ou desprezível. Por esse motivo, hidróxidos metálicos insolúveis não podem gerar soluções tão básicas quanto as do NaOH.
Pelo exposto, pode-se deduzir que os hidróxidos exibem propriedades muito diferentes, ligadas à estrutura química e às interações entre o metal e o OH. Assim, embora muitos sejam iônicos, com estruturas cristalinas variadas, outros têm estruturas poliméricas complexas e desordenadas.
Propriedades dos hidróxidos
OH Anion –
O íon hidroxila é um átomo de oxigênio ligado covalentemente a um hidrogênio. Assim, isso pode ser facilmente representado como OH – . A carga negativa é colocada no oxigênio, tornando este ânion uma espécie doadora de elétrons: uma base .
Se o OH – doa electrões a uma molécula de hidrogénio é formado H 2 como a centros de metal M: O. também pode doar electrões para as espécies carregadas positivamente + . Assim, um complexo de coordenação é formado através do elo dativo M – OH (o oxigênio fornece o par de elétrons).
No entanto, para que isso aconteça, o oxigênio deve ser capaz de coordenar-se eficientemente com o metal; caso contrário, as interações entre M e OH terão um caráter iônico marcado (M + OH – ). Uma vez que o íon hidroxila é o mesmo em todos os hidróxidos, a diferença entre todos eles reside no cátion que o acompanha.
Além disso, como esse cátion pode vir de qualquer metal da tabela periódica (grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16 ou metais de transição), as propriedades desses hidróxidos variam muito, embora todos contemplem Alguns aspectos comuns.
Caráter iônico e básico
Nos hidróxidos, embora tenham ligações de coordenação, eles têm um caráter iônico latente. Em alguns, como o NaOH, seus íons formam parte de uma rede cristalina composta por cátions Na + e ânions OH – na proporção de 1: 1; isto é, para todo íon Na + existe um íon OH – equivalente.
Dependendo da carga de metal, haverá mais ou menos ânions OH – ao redor. Por exemplo, para um cátion metálico M 2+ , haverá dois íons OH – interagindo com ele: M (OH) 2 , descrito como HO – M 2+ OH – . Do mesmo modo, acontece com os metais M 3+ e outros com cargas mais positivas (embora raramente excedam 3+).
Esse caráter iônico é responsável por muitas das propriedades físicas, como pontos de fusão e ebulição. Estes são altos, o que reflete as forças eletrostáticas que trabalham dentro da rede cristalina. Da mesma forma, quando os hidróxidos se dissolvem ou derretem, eles podem conduzir corrente elétrica devido à mobilidade de seus íons.
No entanto, nem todos os hidróxidos têm as mesmas redes cristalinas. Aqueles com os mais estáveis terão menos probabilidade de se dissolver em solventes polares, como a água. Como regra geral, quanto mais díspares forem os raios iônicos de M + e OH – , mais solúveis serão.
Tendência periódica
O exposto acima explica por que a solubilidade dos hidróxidos de metais alcalinos aumenta à medida que o grupo diminui. Assim, a ordem crescente de solubilidades em água para estes é a seguinte: LiOH <NaOH <KOH <RbOH <CsOH.
OH – é um ânion pequeno e, à medida que o cátion se torna mais volumoso, a rede cristalina se enfraquece energicamente.
Por outro lado, os metais alcalino-terrosos formam hidróxidos menos solúveis devido às suas cargas positivas mais altas. Isso ocorre porque o M 2+ atrai mais fortemente o OH – comparado ao M + . Da mesma forma, seus cátions são menores e, portanto, menos desiguais em tamanho que OH – .
O resultado disso é evidência experimental de que o NaOH é muito mais básico que o Ca (OH) 2 . O mesmo raciocínio pode ser aplicado para outros hidróxidos, tanto para os metais de transição quanto para os metais do bloco p (Al, Pb, Te, etc.).
Além disso, quanto menor e maior o raio iônico e a carga positiva de M + , menor o caráter iônico do hidróxido, ou seja, aqueles com densidades de carga muito altas. Um exemplo disso ocorre com o hidróxido de berílio, Be (OH) 2 . O Be 2+ é um cátion muito pequeno e sua carga divalente o torna eletricamente muito denso.
Anfotérico
Os hidróxidos M (OH) 2 reagem com os ácidos para formar um complexo aquoso, ou seja, M + acaba rodeado por moléculas de água. No entanto, há um número limitado de hidróxidos que também podem reagir com as bases. Estes são o que são conhecidos como hidróxidos anfotéricos.
Hidróxidos anfotéricos reagem com ácidos e bases. A segunda situação pode ser representada com a seguinte equação química:
M (OH) 2 + OH – => M (OH) 3 –
Mas como determinar se um hidróxido é anfotérico? Através de um simples experimento de laboratório. Como muitos hidróxidos metálicos são insolúveis em água, a adição de uma base forte a uma solução com íons M + dissolvidos, por exemplo, Al 3+ , precipitará o hidróxido correspondente:
Al 3+ (ac) + 3OH – (ac) => Al (OH) 3 (s)
Mas com um excesso de OH – o hidróxido continua a reagir:
Al (OH) 3 (s) + OH – => Al (OH) 4 – (ac)
Como resultado, o novo complexo carregado negativamente é solvatado pelas moléculas de água circundantes, dissolvendo o sólido branco do hidróxido de alumínio. Os hidróxidos que permanecem inalterados com a adição extra de base não se comportam como ácidos e, portanto, não são anfotéricos .
Estruturas
Os hidróxidos podem ter estruturas cristalinas semelhantes às de muitos sais ou óxidos; alguns simples e outros muito complexos. Além disso, aqueles onde há uma diminuição no caráter iônico podem apresentar centros metálicos ligados por pontes de oxigênio (HOM – O – MOH).
Em solução, as estruturas são diferentes. Embora para hidróxidos muito solúveis seja suficiente considerá-los como íons dissolvidos em água, para outros é necessário levar em consideração a química da coordenação.
Assim, cada cátion M + pode ser coordenado para um número limitado de espécies. Quanto mais volumoso, maior o número de moléculas de água ou OH – ligado a ele. Daí o famoso octaedro de coordenação de muitos metais dissolvidos na água (ou qualquer outro solvente): M (OH 2 ) 6 + n , sendo n igual à carga positiva do metal.
Cr (OH) 3 , por exemplo, na verdade forma um octaedro. Como Considerando-se o composto tal como [Cr (OH 2 ) 3 (OH) 3 ], que três moléculas de água são substituídos por aniões OH – . Se todas as moléculas fossem substituídas por OH – , então o complexo de carga negativa e a estrutura octaédrica [Cr (OH) 6 ] 3– seriam obtidos . A carga -3 é o resultado das seis cargas negativas de OH – .
Reação de desidratação
Hidróxidos podem ser considerados como “óxidos hidratados”. No entanto, neles “água” está em contato direto com M + ; enquanto nos óxidos hidratados de MO · nH 2 O, as moléculas de água fazem parte de uma esfera de coordenação externa (elas não estão próximas do metal).
As referidas moléculas de água podem ser extraídas aquecendo uma amostra de hidróxido:
M (OH) 2 + Q (calor) => MO + H 2 S
MO é o óxido metálico formado como resultado da desidratação do hidróxido. Um exemplo dessa reação é o que é observado quando o hidróxido cúprico é desidratado, Cu (OH) 2 :
Cu (OH) 2 (azul) + Q => CuO (preto) + H 2 O
Nomenclatura
Qual é a maneira correta de mencionar hidróxidos? A IUPAC propôs três nomenclaturas para esse fim: o tradicional, o estoque e o sistemático. É correto usar qualquer um dos três, no entanto, para alguns hidróxidos, pode ser mais conveniente ou prático mencioná-lo de uma maneira ou de outra.
Tradicional
A nomenclatura tradicional consiste simplesmente em adicionar o sufixo -ico à mais alta valência que o metal apresenta; e o sufixo – muito para o mais baixo. Assim, por exemplo, se o metal M tiver valências +3 e +1, o hidróxido M (OH) 3 será chamado hidróxido (nome do metal) ico , enquanto o hidróxido de MOH (nome do metal) será portador .
Para determinar a valência do metal no hidróxido, basta olhar para o número após o OH entre parênteses. Assim, M (OH) 5 significa que o metal tem uma carga ou valência de +5.
A principal desvantagem dessa nomenclatura, no entanto, é que ela pode ser complicada para metais com mais de dois estados de oxidação (como é o caso do cromo e manganês). Para esses casos, os prefixos hiper e hipo são usados para denotar as valências mais alta e mais baixa.
Assim, se M, em vez de ter apenas valências +3 e +1, também possui +4 e +2, os nomes de seus hidróxidos de valências maiores e menores são: hiperhidróxido (nome do metal) ico e hipohidróxido ( nome do metal) urso .
Estoque
De todas as nomenclaturas, essa é a mais simples. Aqui, o nome do hidróxido é simplesmente seguido pela valência do metal entre parênteses e escrito em algarismos romanos. Novamente para M (OH) 5 , por exemplo, sua nomenclatura de estoque seria: hidróxido de (nome do metal) (V). (V) indica então (+5).
Sistemática
Finalmente, a nomenclatura sistemática é caracterizada pelo recurso aos prefixos multiplicadores (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, etc.). Estes prefixos são usadas para especificar o número de átomos de metal como iões OH – . Dessa maneira, M (OH) 5 é denominado como: penta-hidróxido de (nome do metal).
No caso de Hg 2 (OH) 2 , por exemplo, seria di-hidróxido de dimercúrio; um dos hidróxidos cuja estrutura química é complexa à primeira vista.
Exemplos de hidróxidos
Alguns exemplos de hidróxidos e suas nomenclaturas correspondentes são os seguintes:
-NaOH ( Hidróxido de sódio )
-Ca (OH) 2 ( hidróxido de cálcio )
-Fe (OH) 3. ( hidróxido férrico; hidróxido de ferro (III); ou tri-hidróxido de ferro)
-V (OH) 5 ( hidróxido perânico; hidróxido de vanádio (V); ou pentóxido de vanádio).
-Sn (OH) 4 ( hidróxido estático; hidróxido de estanho (IV); ou tetra-hidróxido de estanho).
-Ba (OH) 2 (hidróxido de bário ou di-hidróxido de bário).
-Mn (OH) 6 ( hidróxido de manganês, hidróxido de manganês (VI) ou hexahidróxido de manganês).
-AgOH ( hidróxido argumentativo , hidróxido de prata ou hidróxido de prata). Observe que, para este composto, não há distinção entre ações e nomenclaturas sistemáticas.
-Pb (OH) 4 ( hidróxido de ameixa, hidróxido de chumbo (IV) ou tetra-hidróxido de chumbo).
-LiOP ( hidróxido de lítio ).
-Cd (OH) 2 ( hidróxido de cádmio )
-Ba (OH) 2 ( hidróxido de bário )
– Hidróxido de cromo
Referências
- Química LibreTexts. Solubilidade de hidróxidos metálicos . Retirado de: chem.libretexts.org
- Faculdade Comunitária de Clackamas. (2011). Lição 6: Nomenclatura de ácidos, bases e sais. Retirado de: dl.clackamas.edu
- Íons complexos e anfoterismo. [PDF]. Retirado de: oneonta.edu
- Química completa (14 de janeiro de 2013). Hidróxidos metálicos Retirado de: chemistry2013.wordpress.com
- Enciclopédia de Exemplos (2017). Hidróxidos Recuperado de: examples.co
- Castaños E. (9 de agosto de 2016). Formulação e nomenclatura: hidróxidos. Retirado de: lidiaconlaquimica.wordpress.com