Гидроксиды

Гидрокси́ды (гидроо́киси, водокиси) — неорганические соединения, содержащие гидроксильную группу [math]\ce{ -OH }[/math]. Известны гидроксиды почти всех химических элементов; некоторые из них встречаются в природе в виде минералов.

Аналогичные по структуре органические соединения называются спиртами.

Классификация

Классификация гидроксидов совпадает с классификацией соответствующих солеобразующих оксидов.

В зависимости от проявляемых свойств различают:

• Основные гидроксиды (основания) — гидроксиды, проявляющие основные свойства. Включают в себя только гидроксиды металлов со степенями окисления +1 и +2, например, гидроксид кальция [math]\ce{ Ca(OH)2 }[/math], гидроксид калия [math]\ce{ KOH }[/math], гидроксид марганца(II) [math]\ce{ Mn(OH)2 }[/math]. При реакциях и диссоциации от них отщепляется гидроксильная группа (гидроксид-ион).
  • Щёлочи — хорошо растворимые в воде основания. Включают в себя гидроксиды щелочных и щёлочноземельных (кроме магния и бериллия) металлов, а также аммония и одновалентного таллия.
• Амфотерные гидроксиды, проявляющие в зависимости от условий либо основные, либо кислотные свойства. Включают в себя гидроксиды металлов со степенями окисления +3, +4, например, гидроксид алюминия [math]\ce{ Al(OH)3 }[/math], и нескольких металлов со степенью окисления +2, например, гидроксид цинка [math]\ce{ Zn(OH)2 }[/math].
• Кислотные гидроксиды (неорганические кислородсодержащие кислоты), проявляющие кислотные свойства. Включают гидроксиды неметаллов и металлов со степенями окисления +5, +6, +7, например, серная кислота (структурная формула [math]\ce{ SO2-(OH)2 }[/math]), борная кислота (структурная формула [math]\ce{ B(OH)3 }[/math]), марганцевая кислота (структурная формула [math]\ce{ MnO3-OH }[/math]). При реакциях и диссоциации от них отщепляются атомы (катионы) водорода, поэтому в химических формулах кислот принято записывать атомы водорода отдельно от кислорода в начале формулы: [math]\ce{ H2SO4 }[/math], [math]\ce{ H3BO3 }[/math], [math]\ce{ HMnO4 }[/math].

Термин «гидроксиды» часто применяют только по отношению к основным и амфотерным гидроксидам.

Воду также иногда называют гидроксидом водорода.

Химические свойства

Щелочи

При взаимодействии с кислотами образуют соли и воду:

[math]\ce{ NaOH + HCl -> NaCl + H2O }[/math],

При взаимодействии с кислотными оксидами образуют соли и воду:

[math]\ce{ 2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O }[/math]

Взаимодействуют с солями при условии выхода одного из продуктов реакции из системы (газ, осадок):

[math]\ce{ 2NaOH + FeCl2 -> Fe(OH)2v +2NaCl }[/math]

Нерастворимые основания

Взаимодействие с кислотами:

[math]\ce{ Fe(OH)2 + H2SO4 -> FeSO4 + 2H2O }[/math]

С кислотными оксидами не взаимодействуют.

Нерастворимые основания при нагревании, как правило, разлагаются на оксид и воду, например:

[math]\ce{ Fe(OH)2 ->[{t}] FeO + H2O }[/math]

[math]\ce{ 2Fe(OH)3 -> Fe2O3 + 3H2O }[/math],

[math]\ce{ Cu(OH)2 -> CuO + H2O }[/math].

Амфотерные гидроксиды

К амфотерным гидроксидам принадлежат: [math]\ce{ Al(OH)3, Zn(OH)2, Fe(OH)3, Cr(OH)3. }[/math]

С кислотами:

[math]\ce{ Al(OH)3 + 3HCl -> AlCl3 + 3H2O }[/math]

Со щелочами:

[math]\ce{ Zn(OH)2 + NaOH -> Na2[Zn(OH)_4] }[/math] (в водном растворе),

[math]\ce{ Al(OH)3 + NaOH -> Na3AlO3 + H2O }[/math] (при сплавлении).

Получение

Оксиды щелочных и некоторых щёлочноземельных металлов взаимодействуют с водой, образуя щёлочи:

[math]\ce{ Na2O + H2O -> 2NaOH }[/math],

[math]\ce{ CaO + H2O -> Ca(OH)2 }[/math].

Щелочные и щёлочноземельные металлы, взаимодействуя с водой, образуют щёлочи:

[math]\ce{ Na + H2O -> NaOH + H2 ^ }[/math]

При взаимодействии соли амфотерного элемента со щёлочью образуется амфотерный гидроксид и соль:

[math]\ce{ FeCl3 + NaOH -> Fe(OH)3 v + NaCl }[/math]

См. также

• Слоистые двойные гидроксиды