水酸化物の特性、命名法および例



の 水酸化物 金属陽イオンとOH官能基（水酸化物陰イオン、OH）との間の相互作用からなる無機および三元化合物です。-）それらのほとんどは本質的にイオン性であるが、それらは共有結合を有することもできる。.

例えば、水酸化物は、Ｍカチオン間の静電相互作用として表すことができる。+ そしてOHアニオン-, またはM-OH結合を介した共有結合として（下の画像）。第一にイオン結合が与えられ、第二に共有結合が与えられる。この事実は本質的に金属またはカチオンＭに依存する。+, その電荷とイオン半径.

それらの多くは金属から来ているので、それは金属水酸化物としてそれらを言及することと同等です。.

索引

  • 1彼らはどのように形成されていますか?
  • 2水酸化物の性質
    • 2.1アニオンOH-
    • 2.2イオン性と基本的な性格
    • 2.3定期的な傾向
    • 2.4両性
    • 2.5構造
    • 2.6脱水反応
  • 3命名法
    • 3.1伝統的な
    • 3.2在庫
    • 3.3体系
  • 4水酸化物の例
  • 5参考文献

それらはどのように形成されます?

２つの主な合成経路がある：対応する酸化物を水と、または酸性媒体中で強塩基と反応させることによる。

MO + H2O→M（OH）2

MO + H+ + OH- →Ｍ（ＯＨ）2

水に可溶なそれらの金属酸化物のみが直接反応して水酸化物を形成する（第一化学式）。他のものは不溶性であり、Mを放出する酸性種を必要とします+, それはそれからOHと相互作用する- 強塩基から（第二化学式）.

しかしながら、前記強塩基は金属水酸化物ＮａＯＨ、ＫＯＨおよび他のアルカリ金属の群（ＬｉＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ）である。これらは水に非常に溶けやすいイオン性化合物です。- 化学反応に自由に参加できる.

一方、金属水酸化物は不溶性であり、その結果として非常に弱い塩基である。テルル酸、Te（OH）の場合のように、それらのいくつかでさえ酸性である6.

水酸化物はその周囲の溶媒との溶解性のバランスを確立する。たとえば、水の場合、残高は次のように表されます。

M（OH）2 <=> M2+（ac）+ OH-（ac）

ここで（ａ〜ｃ）は媒体が水性であることを示す。固体が不溶性であるとき、溶解ＯＨ濃度は小さいかまたは無視できる。この理由のために、不溶性金属水酸化物は、ＮａＯＨのような塩基性溶液を生成することができない。.

上記から、水酸化物は、化学構造および金属とＯＨとの間の相互作用に関連して、非常に異なる特性を示すと推論することができる。したがって、多くはイオン性であり、様々な結晶構造を有するが、一方で他のものは複雑で無秩序なポリマー構造を示す。.

水酸化物の性質

アニオンOH-

ヒドロキシルイオンは、水素に共有結合している酸素原子である。したがって、これはOHとして簡単に表すことができます。-. 負電荷は酸素上にあるため、このアニオンは電子供与種になります。.

OHの場合- その電子を水素に供与し、Hの分子が形成される2O.金属中心Mのように、正に帯電した種に電子を供与することもできます。+. したがって、配位錯体は配位子結合Ｍ − ＯＨを介して形成される（酸素は電子対に寄与する）。.

しかしながら、これが起こるためには、酸素は金属と効率的に配位することができなければならず、そうでなければ、ＭとＯＨとの間の相互作用は著しいイオン性を有するであろう（Ｍ）。+ OH-）ヒドロキシルイオンはすべての水酸化物で同じであるため、それらすべての違いはそれに付随する陽イオンにあります。.

また、この陽イオンは周期律表の任意の金属（１、２、１３、１４、１５、１６族、または遷移金属）に由来する可能性があるので、そのような水酸化物の性質は大きく異なるが、それらはすべて熟考している。いくつかの共通点.

イオン性と基本的な性格

水酸化物において、それらは配位結合を有するが、それらは潜在的イオン性を有する。 ＮａＯＨなどのいくつかでは、そのイオンはＮａカチオンによって形成された結晶ネットワークの一部である。+ とアニオンOH- 1：1の割合でつまり、各Naイオンに対して+ OHイオンがあります- 取引相手.

金属の装填量に応じて、多かれ少なかれOHアニオンが存在します- 彼の周り例えば、金属カチオンMの場合2+ 2つのOHイオンがあります- それと相互作用する：M（OH）2, HOとして概説されているもの- M2+ OH-. 金属Mでも同じように起こります。3+ そしてより正電荷の他の人と一緒に（めったに3+を超えないが）.

このイオン特性は、融点や沸点などの多くの物理的特性の原因となります。これらは高く、結晶格子内で働く静電力を反映しています。また、水酸化物が溶解または融解するとき、それらはそれらのイオンの移動度のために電流を伝導することができる。.

しかしながら、全ての水酸化物が同じ結晶ネットワークを有するわけではない。最も安定したものは水のような極性溶媒に溶けにくいでしょう。一般的な規則として、Mのイオン半径が異なるほど、+ そしてOH-, 溶解度が同じになります.

定期的なトレンド

上記のことは、アルカリ金属の水酸化物の溶解度が、基が下がるにつれて増加する理由を説明している。したがって、これらに対する水への溶解度の昇順は以下の通りである。

OH- 小さい陰イオンであり、陽イオンが嵩高になるにつれて、結晶格子は活発に弱まる.

他方、アルカリ土類金属はそれらのより高い正電荷のために溶解度の低い水酸化物を形成する。これはM2+ それはOHをより強く引き付ける- Mと比較+. 同様に、その陽イオンはより小さく、それゆえＯＨに関して大きさが等しくない。-.

この結果は、NaOHがCa（OH）よりはるかに塩基性であるという実験的証拠です。2. 他の水酸化物、遷移金属のもの、またはｐ−ブロック金属のもの（Ａｌ、Ｐｂ、Ｔｅなど）についても同じことが言える。.

また、Ｍのイオン半径および正電荷が小さくなるにつれて大きくなる。+, 水酸化物のイオン特性はより低くなる、言い換えれば、非常に高い負荷密度を有するものである。これの例は水酸化ベリリウム、Be（OH）で起こります2. は2+ それは非常に小さい陽イオンであり、そしてその二価の電荷はそれを電気的に非常に高密度にする。.

アンフォテリスモ

水酸化物M（OH）2 それらは酸と反応してアクアコンプレックスを形成します。+ それは水分子に囲まれて終わります。しかしながら、塩基とも反応し得る水酸化物の数は限られている。これらは両性水酸化物として知られているものです.

両性水酸化物は酸と塩基の両方と反応する。第二の状況は、以下の化学式によって表すことができる。

M（OH）2 + OH- →Ｍ（ＯＨ）3-

しかし、水酸化物が両性であるかどうかを判断する方法は？簡単な実験室実験を通してMイオンを含む溶液に強塩基を加えることによって、多くの金属水酸化物は水に溶けないため+ 溶解、例えばAl3+, 対応する水酸化物を沈殿させます。

アル3+（ac）+ 3OH-（ac）=> Al（OH）3（s）

しかし、過剰なOHを持っている- 水酸化物は反応し続ける：

Al（OH）3（s）+ OH- => Al（OH）4-（ac）

その結果、新しい負に帯電した錯体は周囲の水分子によって溶媒和され、水酸化アルミニウムの白色固体を溶解します。追加の塩基を添加しても変化しないままであるこれらの水酸化物は酸のようには挙動せず、従って両性ではない。.

構造

水酸化物は、多くの塩または酸化物の結晶構造と類似の結晶構造を有していてもよい。単純なものもあれば、非常に複雑なものもあります。さらに、イオン性の低下があるものは、酸素架橋によって結合された金属中心を提示することができる（HOM-O-MOH）。.

解決策では、構造は異なります。非常に溶けやすい水酸化物の場合、それらを水に溶解したイオンと見なすことで十分であるが、他のものについては配位化学を考慮に入れることが必要である。.

従って、各カチオンＭ+ それは限られた数の種に調整することができます。それが嵩高であるほど、水分子またはOHの数が多くなります。- 彼にリンクしています。それゆえ、水に（または他の溶媒に）溶解した多くの金属の配位の有名な八面体：M（OH）2）6+n, nが金属の正電荷に等しい.

Cr（OH）3, 例えば、それは実際に八面体を形成します。どうですか？化合物を[Cr（OH）と見なす2）3（OH）3そのうち3つの水分子はOHアニオンで置換されている-. すべての分子がOHに置き換えられた場合-, 負電荷と八面体構造の錯体[Cr（OH）]が得られる。6]3-. 電荷-3は、OHの6つの負電荷の結果です。-.

脱水反応

水酸化物は「水和酸化物」と見なすことができる。しかし、それらの中で「水」はMと直接接触しています+;水和酸化物中にはMO・nH2あるいは、水分子は外部配位圏の一部です（それらは金属に近くありません）。.

前記水分子は、水酸化物試料を加熱することによって抽出することができる。

M（OH）2 + Q（熱）=> MO + H2○

ＭＯは、水酸化物の脱水の結果として形成された金属酸化物である。この反応の一例は、水酸化第二銅、Ｃｕ（ＯＨ）を脱水するときに観察されるものである。2：

Cu（OH）2 （青）+ Q→CuO（黒）+ H2○

命名法

水酸化物を言及するための適切な方法は何ですか？ IUPACはこの目的のために3つの命名法を提案しました：伝統的、ストック、そして体系的。 3つのうちのどれでも使うのは正しいです、しかし、いくつかの水酸化物のためにそれは何らかの方法でそれを述べることがより便利であるか実用的かもしれません。.

トラディショナル

伝統的な命名法は、金属が提示する最高の原子価に接尾辞-icoを単に追加することから成ります。末尾に-osoを付けます。したがって、たとえば、金属Mが+3価と+1価を持つ場合、水酸化物M（OH）は3 それは水酸化物と呼ばれます（金属の名前）イコ, 水酸化MOH（金属の名前）くま.

水酸化物中の金属の原子価を決定するためには、括弧で囲まれたＯＨの後の数を観察することで十分である。したがって、M（OH）5 金属の電荷または価数が+ 5であることを意味します.

しかしながら、この命名法の主な欠点は、（クロムおよびマンガンの場合のように）２つより多い酸化状態を有する金属にとっては複雑になり得ることである。そのような場合、ハイパーおよびハイプレフィックスは最高および最低の原子価を示すために使用されます。.

したがって、Ｍが＋３価および＋１価のみを有するのではなく、＋ ４価および＋２価も有する場合、より高いおよびより低い価数のその水酸化物の名称は、 ハイパー（金属の名前）イコ, そして水酸化物 ハイポ（金属の名前）くま.

在庫

すべての命名法の中でこれが最も簡単です。ここでは、水酸化物の名前の後に単に括弧で囲まれてローマ数字で書かれた金属の原子価が続きます。再びM（OH）の5, 例えば、その標準命名法は次のようになります。水酸化物（金属の名前）（V）。 （V）はその時（+ 5）を表す.

系統学

最後に、体系的な命名法は乗数の接頭辞（ジ、トリ、テトラ、ペンタ、ヘキサなど）に頼ることを特徴としています。これらの接頭辞は、金属原子数とOHイオン数の両方を指定するために使用されます。-. このように、M（OH）5 ペンタヒドロキシド（金属の​​名前）.

水銀の場合2（OH）2, 例えば、それは二水酸化二水酸化物であろう。一見すると化学構造が複雑な水酸化物の一つ.

水酸化物の例

水酸化物およびそれらに対応する命名法のいくつかの例は、以下のとおりです。

-NaOH（水酸化ナトリウム）

-Ca（OH）2（水酸化カルシウム）

-Fe（OH）3.（水酸化第二鉄。水酸化鉄（ＩＩＩ）。または三水酸化鉄）

-V（OH）5（水酸化過バナジウム。水酸化バナジウム（Ｖ）。または五水酸化バナジウム）.

-Sn（OH）4（静的水酸化物。水酸化スズ（ＩＶ）。または四水酸化スズ）.

-Ba（OH）2 （水酸化バリウムまたは二水酸化バリウム）.

-Mn（OH）6（水酸化マンガン、水酸化マンガン（VI）またはマンガンヘキサヒドロキシド）.

-ＡｇＯＨ（水酸化銀、水酸化銀または水酸化銀）。この化合物については、ストックと体系的命名の間に区別がないことに注意してください。.

-鉛（OH）4（水酸化プルーム、水酸化鉛（IV）または四水酸化鉛）.

-LiOP（水酸化リチウム）.

-Cd（OH）2（水酸化カドミウム）

-Ba（OH）2（水酸化バリウム）

-水酸化クロム

参考文献

  1. 化学ライブラリテキスト. 金属水酸化物の溶解度. 撮影者：chem.libretexts.org
  2. クラカマスコミュニティカレッジ。 （2011）。レッスン6：酸、塩基、塩の命名法撮影元：dl.clackamas.edu
  3. 複雑なイオンと両性[PDF]撮影者：oneonta.edu
  4. フルキミカ（2013年1月14日）金属水酸化物撮影者：quimica2013.wordpress.com
  5. 例の百科事典（2017）水酸化物取得元：ejemplos.co
  6. CastañosE.（2016年8月9日）処方と命名法水酸化物撮影者：lidiaconlaquimica.wordpress.com