Idrossidi: proprietà
Gli idrossidi sono composti ternari costituiti da metallo, idrogeno e ossigeno e hanno formula generale Me(OH)n dove n è il numero di ioni OH– legati al catione.
Ad eccezione degli idrossidi dei metalli alcalini che sono tutti solubili e pertanto si comportano da basi forti quelli di altri metalli sono poco solubili in acqua. Gli idrossidi di metalli alcalini sono composti altamente basici formati dalla reazione di ossidi di metalli alcalini con acqua, producendo solidi bianchi e solubili in acqua. Sono gli idrossidi di metalli più basici e possono assorbire l’anidride carbonica dall’aria per formare carbonati.
Le loro proprietà chimiche si basano principalmente sul fatto che le loro molecole contengono un gruppo ossidrile che conferisce loro un pH basico. Svolgono un ruolo importante in molti settori, fungendo da materie prime o semilavorati in vari processi.
Solubilità
In particolare la solubilità degli idrossidi dei metalli alcalino-terrosi decresce dal basso vero l’alto lungo il gruppo e quindi la solubilità di tali idrossidi in acqua segue l’ordine: Be(OH)2 < Mg(OH)2 < Ca(OH)2 < Sr(OH)2 < Ba(OH)2
Proprietà degli idrossidi
L’idrossido di berillio è anfotero e pertanto in ambiente basico dà luogo alla formazione del tertraidrosso berillato secondo la reazione:
Be(OH)2(s) + 2 OH–(aq) → [Be(OH)4]2-(aq)
Gli idrossidi degli elementi del gruppo 3A presentano caratteristiche peculiari infatti l’idrossido di boro B(OH)3 noto come acido borico in cui il boro non ha l’ottetto completo non si dissocia in acqua ma reagisce con essa agendo da acido di Lewis per dare il tetraidrosso borato secondo la reazione:
B(OH)3 + H2O → [B(OH)4]– + H+
L’idrossido di alluminio è un elettrolita estremamente debole avendo un prodotto di solubilità dell’ordine di 10-34. Esso, tuttavia, essendo un idrossido anfotero in ambiente basico si solubilizza dando il tetraidrosso alluminato secondo la reazione:
Al(OH)3(s) + 3 OH–(aq) → [Al(OH)4]–(aq)
L’idrossido di alluminio, inoltre, a 1250°C dà luogo a una reazione di decomposizione dando ossido di alluminio secondo la reazione:
2 Al(OH)3(s) → Al2O3(s) + 3 H2O(g)
I metalli di transizione formano idrossidi in cui presentano generalmente numero di ossidazione +2 come Mn, Fe, Co, Ni, Cu o +3 come Fe, Ru, Rh e Ir.
Gli idrossidi di metalli con numero di ossidazione +1 sono poco stabili. Ad esempio l’idrossido di argento tende a decomporsi spontaneamente in ossido secondo la reazione:
2 AgOH → Ag2O + H2O
Gli idrossidi dei metalli di transizione sono generalmente poco solubili e sono quasi sempre colorati. Ad esempio Ni(OH)2, Fe(OH)2 e Cr(OH)3 sono verdi, Cu(OH)2 è blu mentre Fe(OH)3 è rosso bruno
Proprietà
Una delle caratteristiche che definiscono gli idrossidi metallici è il loro comportamento in relazione alla solubilità che può essere influenzata da fattori quali la dimensione del catione metallico, la sua carica e il pH della soluzione. Ad esempio, l’idrossido di sodio (NaOH) e l’idrossido di potassio (KOH) sono molto solubili in acqua, mentre la solubilità di altri idrossidi metallici come l’idrossido di ferro (III) (Fe (OH)3 dipende dal pH.
Possono agire come basi forti, neutralizzando gli acidi attraverso una reazione chimica nota come neutralizzazione. Il rilascio di ioni idrossido durante questo processo aumenta il pH della soluzione, rendendola meno acida.
Alcuni possono precipitare dalla soluzione in determinate condizioni. Ad esempio, quando a una soluzione contenente ioni calcio Ca 2+ si aggiunge una base si forma come precipitato solido l’idrossido di calcio Ca(OH)2. Questa proprietà ha varie applicazioni in chimica, tra cui la rimozione di impurità dall’acqua.
Importanza ambientale
Svolgono un ruolo cruciale nel trattamento delle acque reflue, aiutando a rimuovere inquinanti e metalli pesanti dagli effluenti industriali. Questo processo assicura che le sostanze nocive non contaminino i corpi idrici naturali.
L’idrossido di calcio e l’idrossido di ferro, vengono utilizzati negli sforzi di bonifica del suolo per neutralizzare l’acidità del suolo e immobilizzare i contaminanti. Ciò aiuta a ripristinare la qualità del suolo e a prevenire la diffusione di inquinanti.
Il rilascio controllato di idrossidi metallici negli ecosistemi acquatici può aiutare a regolare i livelli di pH, specialmente in situazioni in cui l’acidificazione è un problema. Ciò è importante per preservare la vita acquatica e mantenere l’equilibrio ecologico.
I ricercatori stanno esplorando l’uso di idrossidi metallici, in particolare idrossido di calcio, come mezzo per catturare e immagazzinare l’anidride carbonica dalle emissioni industriali. Ciò può contribuire a mitigare il cambiamento climatico riducendo le emissioni di gas serra.
il 14 Luglio 2018