수산화물

Hydroxide
수산화물
Lewis structure of the hydroxide ion showing three lone pairs on the oxygen atom
Space-filling representation of the hydroxide ion
Ball-and-stick model of the hydroxide ion
이름
시스템 IUPAC 이름
수산화물
옥시다니드
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐스파이더
유니
  • InChI=1S/H2O/h1H2/p-1
  • [오~]
특성.

몰 질량 17.007 g/120−1
켤레산 물.
켤레 기저 산화 음이온
관련 화합물
관련 화합물
2+

22−
2
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

수산화물화학식 OH이원자 음이온이다.단일 공유 결합에 의해 결합산소와 수소 원자로 구성되며 음전하를 띤다.그것은 중요하지만 보통 물의 작은 성분이다.그것은 염기, 배위자, 친핵자, 촉매로 기능한다.수산화 이온은 소금을 형성하며, 일부는 수용액에서 분리되어 용해된 수산화 이온을 방출합니다.수산화나트륨은 연간 수백만 톤의 일반 화학 물질이다.대응하는 전기적으로 중성인 화합물 HO는 수산기이다.원자의 상응하는 공유 결합기 –OH는 히드록시기이다.수산화이온과 히드록시기는 모두 친핵체이며 유기화학에서 촉매로 작용할 수 있다.

이름에 수산화물이라는 단어를 가진 많은 무기물질은 수산화이온의 이온화합물이 아니라 수산화기를 포함하는 공유가 화합물이다.

수산화 이온

수산화 이온은 보체인 하이드로늄[1]수소를 통과하는 자가 이온화 반응 때문에 물의 자연스러운 부분입니다.

HO3+ + OH 2 2HO2

이 반응에 대한 평형 상수, 다음과 같이 정의됩니다.

Kw = [H+][][note 1]

는 25°C에서 10에 가까운−14 값을 가지므로, 동일한 전하 제약을 만족시키기 위해 순수한 물의 수산화 이온 농도는 10몰µdm에−3 가깝습니다−7.용액의 pH수소 양이온 [note 2]농도의 10진수 산술과 같으며, 주변 온도에서 순수한 물의 pH는 7에 가깝다.수산화 이온의 농도는 (14 - pH)[note 3]에 가까운 pOH로 나타낼 수 있으므로 순수한 물의 pOH도 7에 가깝다.물에 염기를 첨가하면 수소 양이온 농도가 감소하므로 염기 자체에 수산화물이 포함되어 있지 않더라도 수산화물 이온 농도가 증가한다(pH 증가, pOH 감소).를 들어 암모니아 용액의 pH는 NH + H+ nh+
4
NH의 반응으로3 인해 pH가 7보다 크므로 수소 양이온 농도가 감소하여 수산화 이온 농도가 증가하며, 다양한 완충 용액에서 pOH를 거의 일정한 값으로 유지할 수 있다.

바이히드록시드[2] 이온의 개략적 표현

수용액에서[3] 수산화 이온은 Brönsted의 염기이다.브뢴스테드로부터 양성자를[note 4] 받아들일 수 있기 때문에 로우리 감각 -물 분자를 형성하기 위한 저지산.그것은 또한 한 쌍의 전자를 루이스산에 기증함으로써 루이스 염기 역할을 할 수 있다.수용액에서 수소와 수산화 이온은 모두 산소와 수소 원자 사이의 수소 결합으로 강하게 용해된다.실제로 수소산화 이온
3

2
HO는 고체 상태로 특징지어 왔다.
이 화합물은 중심대칭성이며 수소 결합이 매우 짧으며(114.5pm) 이불화 이온
2
HF(114pm)[2]의 길이와 유사하다.
수용액에서 수산화 이온은 물 분자와 강한 수소 결합을 형성한다.그 결과 수산화나트륨 농축액은 플루오르화수소 용액과 마찬가지로 수소 결합의 확장 네트워크가 형성되어 점도가 높다.

수산화 이온은 공기 중에 노출되면 대기 중의 이산화탄소와 빠르게 반응하여 산으로서 작용하며 처음에는 중탄산 이온을 형성한다.

OH + CO2HCO
3

이 반응에 대한 평형 상수는 용해된 이산화탄소와의 반응 또는 이산화탄소 가스와의 반응으로 지정할 수 있습니다(값과 자세한 내용은 탄산 참조).중성 pH 또는 산 pH에서는 반응이 느리지만 활성 부위에서 효과적으로 수산화 이온을 생성하는 탄소 무수분해효소에 의해 촉매된다.

수산화 이온 공격 유리를 포함한 용액.이 경우 유리 속의 규산염이 산 역할을 한다.고체든 용액이든 기본 하이드록시드는 밀폐 플라스틱 용기에 보관됩니다.

수산화 이온은 테트라히드록소알루미네이트/테트라히드록시도알루미네이트[Al(OH)]4와 같은 복합체를 형성하면서 전형적인 전자 쌍 공여 리간드로 기능할 수 있다.또한 L은 [ML(OH)]yz+ 유형의x 혼합 리간드 복합체에서도 흔히 볼 수 있으며, 여기서 L은 리간드이다.수산화 이온은 종종 브리징되는 각 원자에 한 쌍의 전자를 공급하면서 브리징 리간드 역할을 합니다.[Pb(OH)]3+에서2 알 수 있듯이 금속 하이드록시드는 단순화된 형식으로 작성되는 경우가 많습니다.또한 테트라머 [PtMe(4[4]OH)]에서와3 같이 3-전자 쌍 공여체 역할을 할 수 있습니다.

강한 전자를 끌어당기는 금속 중심에 결합할 때, 수산화 리간드는 산화 리간드로 이온화되는 경향이 있다.예를 들어, 중크롬산 이온[HCrO4]은 다음과 같이 분해된다.

[OCRO3–H] [ [ CrO4 2−]+ H+

pK가a[5]5.9입니다.

진동 스펙트럼

OH 관능기를 포함하는 화합물의 적외선 스펙트럼은 약 3500−1 [6]cm의 중심 영역에 강한 흡수 대역을 가진다.분자진동의 주파수가 높은 것은 산소원자의 질량에 비해 수소원자의 질량이 작기 때문에 적외선 분광법에 의한 수산기 검출이 비교적 용이하다.OH 그룹에 의한 밴드는 날카로워지는 경향이 있습니다.그러나 OH기가 수소 결합에 관여할 경우 밴드 폭은 커진다.물분자는 약 1600cm의−1 HOH 굽힘모드를 가지므로 이 밴드의 부재를 이용하여 물분자와 OH기를 구별할 수 있다.

OH 그룹이 배위 복합체의 금속 이온에 결합하면 M-OH 벤딩 모드를 관찰할 수 있습니다.예를 들어 [Sn(OH)]62−에서는 1065cm에서−1 발생합니다.가교 수산화물의 굽힘 모드는 [(bipyridine)Cu(2OH)Cu(bipyridine)](2+955cm−1)[7]와 같이 낮은 주파수에 있는 경향이 있다.M-OH 스트레칭 진동은 약 600cm−1 이하에서 발생합니다.예를 들어 사면체 이온 [Zn(OH)]42−은 470cm−1(Raman-active, 편광)와 420cm−1(적외선)의 띠를 가진다.동일한 이온은 300cm에서−1 [8](HO)–Zn–(OH) 굽힘 진동을 가집니다.

적용들

양잿물과 가성 소다로도 알려진 수산화나트륨 용액은 펄프와 종이, 직물, 식수, 비누세제 제조배수 청소제로 사용됩니다.2004년의 세계 생산량은 약 6000만 [9]이었다.주요 제조 방법은 클로로알칼리 공정입니다.

약산염이 물에 용해되면 수산화이온을 포함한 용액이 생성된다.탄산나트륨은 예를 들어 가수분해 반응에 의해 알칼리로 사용된다.

CO2−
3
+ HO2 h
3
HCO + OH (25a2 °C에서 pK = 10.33 및 제로 이온 강도)

탄산나트륨 용액의 염기 강도는 농축 수산화나트륨 용액보다 낮지만 고체라는 장점이 있다.또한 Solvay [10]공정에 의해 대규모(2005년에는 4200만 톤)로 생산된다.탄산나트륨을 알칼리로 사용하는 예로는 탄산나트륨(탄산나트륨의 다른 이름)이 흔히 지방으로 알려진 트리글리세리드 같은 불용성 에스테르에 작용하여 가수분해하여 용해시키는 경우를 들 수 있습니다.

알루미늄의 염기성 수산화물인 보크사이트는 금속이 [11]제조되는 주요 광석이다.마찬가지로 의 염기성 하이드록시드인 고에타이트(α-FeO(OH))와 레피도크로사이트(γ-FeO(OH))가 금속철 [12]제조에 사용되는 주요 광석이다.

무기 수산화물

알칼리 금속

NaOH와 KOH 외에도 매우 대규모로 응용할 수 있는 다른 알칼리 금속의 하이드록시드도 유용합니다.수산화리튬pKb -0.[13]36인 강한 염기이다.수산화리튬은 우주선,[14] 잠수함, 그리고 내쉬는 가스에서 이산화탄소를 제거하기 위한 호흡 가스 정화 시스템에 사용됩니다.

2 LiOH + CO2 → LiCO23 + HO2

리튬의 수산화물은 질량이 낮기 때문에 나트륨보다 선호된다.수산화나트륨, 수산화칼륨다른 알칼리 금속의 수산화물도 강한 [15]염기이다.

알칼리 토류 금속

베릴륨의[note 5] 3중 가수분해 생성물
pH 함수로서의 베릴륨 가수분해
Be에 부착된 물 분자가 누락됨

수산화베릴륨Be(OH)2양성이다.[16]수산화물 자체는 물에 용해되지 않으며, 용해성 생성물 로그 K*sp는 -11.7이다.산의 첨가는 삼량체 이온 [Be(OH)(3HO2)]63+3 포함한 수용성 가수분해 생성물을 제공하며, 삼량체 이온은 6원환을 [17]이루는 베릴륨 이온 쌍 사이에 OH기를 가지고 있다.매우 낮은 pH에서 아쿠아이온[Be(HO2)]42+이 형성된다.수산화물을 Be(OH)2에 첨가하면 용해성 테트라히드록소베랴트/테트라히드록시소베랴트 음이온이 된다[Be(OH)].42−

이 그룹의 다른 수산화물의 물 속 용해도는 원자 번호 [18]증가에 따라 증가한다.수산화마그네슘 Mg(OH)2강한 염기(순수에서 매우 낮은 용해도 한계까지)이며, 무거운 알칼리 토양의 수소화물인 수산화칼슘, 수산화스트론튬, 수산화바륨도 마찬가지입니다.수산화칼슘 용액 또는 현탁액은 석회수로 알려져 있으며 약산성 이산화탄소를 테스트하는 데 사용될 수 있습니다.Ca(OH)2 + CO2 ca2+ Ca + HCO
3
+ OH 반응은 수산화칼슘의 염기성을 나타낸다.
CO흡수제로는2 강염기인 NaOH와 KOH와 Ca(OH)2가 혼합된 소다라임이 사용된다.

붕소족 원소

pH의 함수로서의 알루미늄 가수 분해.Al에 부착된 물 분자는 생략된다.

붕산으로 알려진 붕소 B(OH)3의 가장 단순한 수산화물은 산이다.알칼리 및 알칼리 토류 수산화물의 수산화물과 달리 수용액에서는 분리되지 않는다.대신, 그것은 루이스산으로 작용하는 물 분자와 반응하여 양성자를 방출한다.

B2(OH)3 + HO b B(OH)
4
+ H+

붕소의 다양한 옥시 음이온이 알려져 있으며, 이들 옥시 음이온은 양성자화된 형태로 수산화기를 [19]포함한다.

테트라히드록소
알루민산염(III) 이온

수산화알루미늄 Al(OH)3은 양성이고 알칼리성 [16]용액에 용해된다.

Al(OH)(3솔리드) + OH(aq) al Al(OH)(
4
aq)

보크사이트 광물로부터 순수한 산화알루미늄을 생산하는 바이어[20] 공정에서 이 평형은 온도와 알칼리 농도의 세심한 제어에 의해 조작됩니다.1단계에서는 알루미늄이 Al(OH)
4
로 고온
알칼리 용액에 녹지만, 일반적으로 광물에 존재하는 다른 수소화물(예: 철 수소화물)은 양성체가 아니기 때문에 녹지 않는다.
불순물을 제거한 후 온도를 낮추고 추출물에 물을 첨가함으로써 이른바 붉은 진흙 순수 수산화알루미늄을 침전시켜 알칼리를 희석함으로써 용액의 pH를 낮춘다.보크사이트에 존재할 수 있는 염기성 수산화 알루미늄 AlO(OH)도 양성입니다.

약산성 용액에서 알루미늄에 의해 형성된 하이드록소/히드록시도 복합체는 붕소의 복합체와는 다소 다르며, 이는 Al(II) 대 B(II)의 더 큰 크기를 반영한다.[Al13(OH)]327+ 종의 농도는 총 알루미늄 농도에 따라 크게 달라집니다.결정성 화합물에서는 다양한 히드록소 복합체가 발견된다.아마도 가장 중요한 것은 결정 구조에 따라 boehmite 또는 diaspore라는 광물 이름으로 알려진 고분자 물질인 염기성 수산화 AlO(OH)일 것이다.수산화갈륨,[16] 수산화인듐수산화탈륨(II)양성이다.수산화탈륨은 강한 [21]염기이다.

탄소족 원소

탄소는 단순한 수산화물을 형성하지 않는다.가상의 화합물 C(OH)(4정탄산 또는 메타네트롤)는 [22]수용액에서 불안정하다.

C(OH)4HCO
3
+ HO3+
HCO
3
+ H+ h HCO23

이산화탄소는 또한 탄산 무수물로 알려져 있는데, 이것은 탄산 HCO의23 2[23]탈수에 의해 형성된다는 것을 의미합니다.

규산은 일반식이 [SiOx(OH)]4−2xn[24][25]인 다양한 화합물에 붙여진 이름이다.오르토실산은 매우 희박한 수용액에서 확인되었다.25 °C에서 pKa1 = 9.84, pKa2 = 13.2인 약산이다.보통 HSiO로44 표기되지만, 일반적으로 Si(4OH)라는 공식은 [5][dubious ]받아들여진다.메타실산(HSIO23), 디실산(HSIO225) 및 파이로실산(HSIO627)과 같은 다른 규산이 특징지어졌습니다.이 산들은 또한 실리콘에 수산화기들이 붙어있다; 공식들은 이 산들이 양성자화된 형태의 폴리옥시아니온임을 암시한다.

게르마늄의 하이드록소 착화체는 거의 특징지어지지 않았다.수산화 주석(II) Sn(OH)2은 무수 배지에서 제조되었다.주석일 때(II) 산화물을 알칼리로 처리하여 피라미드형 하이드록소 착체 Sn(
3
OH)을 형성한다.
이 이온을 포함한 용액이 산성화되면 이온 [Sn3(OH)]42+이 염기성 하이드록소 착체와 함께 형성된다.[Sn3(OH)]42+의 구조는 수산화기를 [26]연결함으로써 연결된 주석 원자의 삼각형을 가지고 있다.수산화주석(IV)은 알려져 있지 않지만 (Lewis) 염기성 수산화물 [27]이온과의 반응에 의해 Stannate(Sn(OH))62−가 유도되는 가설산이라고 볼 수 있다.

수용액 중 Pb의2+ 가수분해는 다양한 하이드록소 함유 복합체의 형성을 수반하며, 그 중 일부는 불용성이다.기본 하이드록소 복합체 [PbO6(OH)]64+는 중심 산화물 이온을 둘러싼 금속-금속 결합을 가진 6개의 납 중심 클러스터입니다.6개의 수산화기는 두 개의 외부4 Pb 사면체 표면에 있다.강알칼리성 용액에는 [Pb(OH)]62−[28]를 포함한 수용성 납산 이온이 형성된다.

기타 메인 그룹 요소

Phosphonic-acid-2D-dimensions.png
Phosphoric-acid-2D-dimensions.png
Sulfuric-acid-2D-dimensions.svg
Telluric acid.svg
Ortho-Periodsäure.svg
Xenic acid.png
인산 인산 황산 텔루르산 오르토주기산 크세닌산

피닉토겐, 칼코겐, 할로겐 귀가스의 높은 산화 상태에서는 중심 원자가 산화물 이온 및 수산화물 이온에 부착되는 옥소산이 있다.예를 들어 인산 HPO34, 황산 HSO24 등이 있습니다.이러한 화합물에서는 하나 이상의 수산화기가 표준 Brönsted에서와 같이 수소 양이온 방출과 분리될 수 있다.로리산.많은 황산화물이 알려져 있고 모두 [29]해리할 수 있는 OH기가 특징입니다.

텔루르산은 종종 HTeO24·2HO2 공식으로 표기되지만 구조적으로는 Te(OH)6[30]로 더 잘 설명된다.

오르토 주기산은[note 6] 양성자를 모두 잃고 결국 주기성 이온[IO4]을 형성할 수 있다.또한 강산성 조건에서 양성자화되어 8면체 이온 [I(OH)]6+를 얻을 수 있으며, 이는 등전자 계열인 [E(OH),6z E = Sn, Sb, Te, I; z = -2, -1, 0, +1을 완성한다.수산화기를 함유하는 요오드(VII)의 다른 산이 알려져 있으며, 특히28 K[IO(2OH)]·8에서4 발생하는 메조페리오데이트 이온과 같은 소금에서 알려져 있다.H2O.[31]

알칼리 금속 이외에서도 흔히 볼 수 있듯이 낮은 산화 상태의 원소의 하이드록시드는 복잡하다.를 들어 인산33 HPO는 소량의 P(3[32][33]OH)와 평형 상태에서 OP(H)(OH)2가 주성분이다.

염소, 브롬, 요오드의 oxoacids은 공식 O.mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.sfrac.tion,.mw-parser-output.sfrac .tion{디스플레이:inline-block, vertical-align:-0.5em, font-size:85%;text-align:센터}.mw-parser-output.sfrac .num,.mw-parser-output.sfrac .den{디스플레이:블록, line-height:1em, 마진:00.1em}다.Mw-parser-output.sfrac .den{border-top:1px 고체}.mw-parser-output .sr-onlyᆫn−1(OH), n이 산화 번호:+1, +3,+5또는 +7, A=당분이나 지방 말고도, Br, 또는 나불소의 유일한 옥소산은 F(OH), 하이포플루오르산이다.이 산들이 중화되면 수소 원자는 [34]수산화기로부터 제거된다.

전이 금속 및 전이 후 금속

전이금속전이후 금속의 수산화물은 보통 +2(M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) 또는 +3(M = Fe, Ru, Rh, Ir) 산화상태이다.어떤 것도 물에 녹지 않고, 많은 것들이 제대로 정의되지 않았습니다.하이드록시드의 한 가지 복잡한 특징은 산화물에 대한 추가적인 응축, 즉 올레이션이라고 불리는 과정을 거치는 경향입니다.+1 산화 상태의 금속의 하이드록시드도 제대로 정의되지 않거나 불안정하다.를 들어 수산화은 Ag(OH)는 산화물(AgO2)로 자연 분해된다.구리(I)와 금(I) 수산화물도 불안정하지만 CuOH와 AuOH의 안정적인 부가물이 알려져 있습니다.[35]고분자 화합물 M(OH)2과 M(OH)3은 일반적으로 수산화물이 용액 밖으로 침전될 때까지 대응하는 금속 양이온 수용액의 pH를 증가시켜 제조된다.반대로 하이드록시드는 산성 용액에 녹는다.수산화아연 Zn(OH)2은 양성이고, 강알칼리성 [16]용액에서 테트라히드록시도아연 이온 Zn(OH)2−
4
형성한다.

이들 금속과 수산화 이온의 수많은 혼합 리간드 복합체가 존재한다.사실 이것들은 일반적으로 단순한 파생상품보다 더 잘 정의되어 있다.상당수는 대응하는 금속 아쿠오 착체의 탈양성자에 의해 만들어질 수 있다.

LMn(OH2) + B lmn LM(OH) + BH+ (L = 배위자, B = 염기)

바나듐산 HVO는34 훨씬 더 복잡한 바나듐산 옥소아니언 화학을 가지고 있지만 인산 HPO와34 유사성을 보인다.크롬산 HCrO는24 황산24 HSO와 유사성이 있습니다. 예를 들어, 둘 다 산염+ A[HMO4]를 형성합니다.일부 금속(예: V, Cr, Nb, Ta, Mo, W)은 높은 산화 상태로 존재하는 경향이 있습니다.수용액에서 하이드록시드를 형성하지 않고, 올리온에 의해 옥소 클러스터로 전환되어 폴리옥소메탈산염[36]형성된다.

수산화물을 함유한 염기성 소금

경우에 따라서는 위에서 설명한 금속이온의 부분 가수분해 산물이 결정성 화합물에서 발견될 수 있다.지르코늄(IV)과 함께 눈에 띄는 예가 있습니다.높은 산화상태로 인해 Zr의4+ 염은 낮은 pH에서도 물속에서 광범위하게 가수분해된다.이 화합물은 원래 Zr로 제조되었다.OCl2·8HO는2 사방체 양이온 [Zr4(OH)(8HO2)]168+의 염화염으로, 사방체 양쪽에 있는 Zr4+ 원자 사이에 2개의 수산화기가 가교하고 각 Zr [37]원자마다 4개의 물 분자가 부착되어 있다.

미네랄 말라카이트는 염기성 탄산염의 전형적인 예이다.공식23 CuCO(2OH)는 탄산구리와 수산화구리중간이라는 것을 나타냅니다.실제로 과거에는 CuCO·Cu(OH)2로 표기되었다3.결정 구조는 구리,[37] 탄산염, 수산화 이온으로 구성되어 있습니다.미네랄 아타카마이트는 염기성 염화물의 한 예이다.공식은2 CuCl(3OH)입니다.이 경우 염화물2 CuCl·3Cu(OH)2[38]보다 수산화물 조성에 가깝다.구리는 히드록시인산염(리베테나이트), 비산염(올리베나이트), 황산염(브로칸타이트), 질산염 화합물을 형성한다.백색납염기성 탄산납(PbCO32Pb(OH)2로 불투명성이 있어 백색 안료로 사용돼 왔지만 납 [37]중독의 원인이 될 수 있어 사용이 제한되고 있다.

구조화학

수산화 이온은 더 높은 온도에서 더 무거운 알칼리 금속 하이드록시드의 결정에서 자유롭게 회전하는 것으로 보이며,[39] 유효 이온 반지름은 153pm이다.따라서 고온 형태인 KOH와 NaOH는 염화나트륨 [40]구조를 가지며, 약 300 °C 이하의 온도에서 단사 왜곡된 염화나트륨 구조에서 서서히 동결된다.OH 그룹은 대칭 축을 중심으로 실온에서도 계속 회전하므로 X선 [41]회절로는 검출할 수 없습니다.NaOH의 상온 형태는 요오드화 탈륨 구조를 가지고 있다.그러나 LiOH는 사면체 Li([39]OH)4와 (OH)Li4 단위로 이루어진 층상 구조를 가지고 있다.이것은 용액에서 LiOH의 약한 기본 특성과 일치하며, Li-OH 결합이 많은 공유 특성을 가지고 있음을 나타냅니다.

수산화 이온은 2가 금속 Ca, Cd, Mn, Fe, Co의 수산화물에서 원통형 대칭을 보인다.예를 들어 수산화마그네슘 Mg(OH)(2브루사이트)는 요오드화카드뮴층 구조로 결정화되어 마그네슘과 수산화이온을 [39][42]일종의 밀착처리한다.

양성 수산화물 Al(OH)3기브사이트(가장 안정적), 바이어라이트, 노드스트랜다이트, [note 7]도일라이트 등 네 가지 주요 결정 형태를 가지고 있습니다.이 모든 폴리모프는 두 층 사이에 있는 팔면체 구멍의 3분의 2에 있는 알루미늄 원자라는 수산화 이온의 두 층으로 구성되어 있으며,[43] 층의 적층 순서만 다릅니다.구조는 브루사이트 구조와 유사합니다.그러나 Brucite 구조는 Gibbite에서 촘촘한 구조로 설명될 수 있는 반면, 한 층 아래쪽에 있는 OH 그룹은 아래 층의 그룹에 있습니다.이러한 배치로 인해 인접 [44]계층에 있는 OH 그룹 사이에 방향 결합이 있다는 주장이 제기되었습니다.관련된 두 수산화 이온이 서로 멀리 떨어져 있을 것으로 예상되기 때문에 이것은 수소 결합의 특이한 형태입니다.수소 원자는 중성자 회절 실험에 의해 α-AlO(OH)(디아포어)에 의해 발견되었다.O–H–O 거리는 265 pm으로 매우 짧다. 수소는 산소 원자 사이의 거리가 동일하지 않고 짧은 OH 결합은 O–O [45]라인과 12°의 각도를 이룬다.Be(OH),2 Zn(OH)2 및 Fe(3[39]OH)를 포함한 다른 양성 수산화물에도 유사한 유형의 수소 결합이 제안되었습니다.

화학량계3III AM(OH),6 AM2IV(OH), AM(OH)6 및 AMV(OH)6과 함께 다수의 혼합 하이드록시드가 알려져 있다.공식에서 알 수 있듯이 이들 물질은 M(OH)6 8면체 구조 [46]단위를 포함한다.Layered 이중 hydroxides는 다음 공식으로[Mz+1−xM3+x(OH)2]q+(Xn−).mw-parser-output .frac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.frac.num,.mw-parser-output.frac .den{:80%;line-height:0;vertical-align:슈퍼 font-size}.mw-parser-output.frac .den{vertical-align:서브}.mw-parser-output .sr-only{표시할 수 있다.국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}q⁄n·yH2O.일반적으로2+ z = 2, M = Ca2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ 또는 Zn이므로2+ q = x이다.

유기 반응에서

수산화칼륨과 수산화나트륨유기화학에서 잘 알려진 시약이다.

염기 촉매 작용

수산화 이온은 염기 [47]촉매 역할을 할 수 있다.염기는 다른 시약과 반응하는 중간체를 제공하기 위해 약한 산으로부터 양성자를 추출한다.양성자 추상화를 위한 일반적인 기질은 알코올, 페놀, 아민탄소산입니다.C-H 결합의 해리에 대한 pKa 값은 매우 높지만, 카르보닐 화합물의a pK 알파 수소는 약 3 log 단위 낮다.대표적인 pKa 값은 아세트알데히드가 16.7, 아세톤[48]19이다.해리는 적절한 염기가 있을 때 발생할 수 있습니다.

RC(O)CHR'2 + B rc RC(O)CHR' + BH+

베이스는 pKa 값이 약 4 로그 단위 이상이어야 하며, 그렇지 않으면 평형이 거의 완전히 왼쪽으로 배치됩니다.

수산화 이온 자체는 충분히 강한 염기는 아니지만 에탄올에 수산화나트륨을 첨가하면 하나로 전환될 수 있다.

OH + EtOH † EtO + HO2

에톡시드 이온을 만들 수 있습니다.에탄올의 자가 분해를 위한a pK는 약 16이므로 알콕시드 이온은 충분히 강한 [49]염기이다.알데히드에 알코올을 첨가하여 헤미아세탈을 형성하는 것은 수산화물의 존재에 의해 촉매될 수 있는 반응의 한 예이다.수산화물은 루이스 염기 [50]촉매로도 작용할 수 있다.

친핵성 시약으로서

친핵성(Nu) 및 이탈성(L)에 의한 친핵성 아실 치환

수산화 이온은 플루오르화 이온 F와 아미드 이온
2
[51]NH 사이의 친핵성 중간이다.
에스테르 가수분해

RC1(O2)OR2 + HO rc1 RC(O)OH + HOR2

비누화라고도 알려진 것은 친핵성 역할을 하는 수산화 이온에 의한 친핵성 아실 치환의 한 예이다.이 경우 이탈기는 알콕시드 이온으로, 물 분자에서 양성자를 즉시 제거하여 알코올을 형성합니다.비누의 제조에서는 카르본산의 나트륨 염분을 염화염에 첨가한다.이것은 일반적인 이온 효과의 적용 사례이다.

수산화물이 친핵성 시약으로 작용할 수 있는 다른 경우는 아미드 가수분해, 카니자로 반응, 친핵성 지방족 치환, 친핵성 방향족 치환 및 제거 반응이다.KOH와 NaOH의 반응 매체는 보통 물이지만, 상전달 촉매의 경우 수산화 음이온이 반응 중간 디클로로카르벤 생성 시 유기 용매에 섞일 수도 있습니다.

메모들

  1. ^ [H+]는 수소 양이온 농도와 [OH]는 수산화 이온 농도를 나타낸다.
  2. ^ 엄밀히 말하면 pH는 수소 양이온 활성의 대산수이다.
  3. ^ pOH는 [OH]의 밑수 10에 대한 마이너스 대수를 의미하며, 또는 1/[OH]의 로그 값을 나타냅니다.
  4. ^ 이 맥락에서 양성자는 용해된 수소 양이온에 사용되는 용어이다.
  5. ^ 수용액에서 리간드 L은 물 분자이지만 다른 리간드로 대체될 수 있다.
  6. ^ 이 이름은 '주기'가 아니라 '요오드산'(요오드산, 과염소산 비교)에서 유래한 것으로, 요오드산 /ˌpːraɪdkk/PUR-eye-ik로 발음되며, /ɪpɪr/-/PE-ee-ik로 발음되지 않는다.
  7. ^ 결정구조는 웹광물: 깁사이트, 바이엘라이트, 노르스트란다이트 및 도일라이트

레퍼런스

  1. ^ Geissler, P. L.; Dellago, C.; Chandler, D.; Hutter, J.; Parrinello, M. (2001). "Autoionization in liquid water" (PDF). Science. 291 (5511): 2121–2124. Bibcode:2001Sci...291.2121G. CiteSeerX 10.1.1.6.4964. doi:10.1126/science.1056991. PMID 11251111. S2CID 1081091. Archived from the original (PDF) on 2007-06-25. Retrieved 2017-10-25.
  2. ^ a b Kamal Abu-Dari; Kenneth N. Raymond; Derek P. Freyberg (1979). "The bihydroxide (H
    3
    O
    2
    ) anion. A very short, symmetric hydrogen bond". J. Am. Chem. Soc. 101 (13): 3688–3689. doi:10.1021/ja00507a059.
  3. ^ Marx, D.; Chandra, A; Tuckerman, M.E. (2010). "Aqueous Basic Solutions: Hydroxide Solvation, Structural Diffusion, and Comparison to the Hydrated Proton". Chem. Rev. 110 (4): 2174–2216. doi:10.1021/cr900233f. PMID 20170203.
  4. ^ 그린우드, 페이지 1168
  5. ^ a b IUPAC SC-Database 금속 착체와 배위자의 평형 상수에 대한 공개된 데이터의 포괄적인 데이터베이스
  6. ^ Nakamoto, K. (1997). Infrared and Raman spectra of Inorganic and Coordination compounds. Part A (5th ed.). Wiley. ISBN 978-0-471-16394-7.
  7. ^ 나카모토, 파트 B, 페이지 57
  8. ^ Adams, D.M. (1967). Metal–Ligand and Related Vibrations. London: Edward Arnold. 5장
  9. ^ Cetin Kurt, Jürgen Bittner. "Sodium Hydroxide". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a24_345.pub2.
  10. ^ Kostick, Dennis(2006)."소다 애쉬", 2005년 미국 지질조사국 광물 연감 장.
  11. ^ Emsley, John (2001). "Aluminium". Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements. Oxford, UK: Oxford University Press. p. 24. ISBN 978-0-19-850340-8.
  12. ^ Emsley, John (2001). "Aluminium". Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements. Oxford, UK: Oxford University Press. p. 209. ISBN 978-0-19-850340-8.
  13. ^ 루, 크리스티산과 염기(필수 화학).Infobase Publishing (2009). 페이지 43.
  14. ^ Jaunsen, JR (1989). "The Behavior and Capabilities of Lithium Hydroxide Carbon Dioxide Scrubbers in a Deep Sea Environment". US Naval Academy Technical Report. USNA-TSPR-157. Archived from the original on 2009-08-24. Retrieved 2008-06-17.
  15. ^ 홀레만, 1108페이지
  16. ^ a b c d 토마스 R.Dulski 금속의 화학 분석을 위한 매뉴얼, ASTM International, 1996, ISBN 0-8031-2066-4 p.
  17. ^ Alderighi, L; Dominguez, S.; Gans, P.; Midollini, S.; Sabatini, A.; Vacca, A. (2009). "Beryllium binding to adenosine 5'-phosphates in aqueous solution at 25°C". J. Coord. Chem. 62 (1): 14–22. doi:10.1080/00958970802474862. S2CID 93623985.
  18. ^ 하우스크로프트, 페이지 241
  19. ^ Housectroft, 페이지 263
  20. ^ 바이어 공정 화학
  21. ^ 제임스 E.House 무기화학, Academic Press, 2008, ISBN 0-12-356786-6, 페이지 764
  22. ^ Böhm, Stanislav; Antipova, Diana; Kuthan, Josef (1997). "A study of methanetetraol dehydration to carbonic acid". International Journal of Quantum Chemistry. 62 (3): 315–322. doi:10.1002/(SICI)1097-461X(1997)62:3<315::AID-QUA10>3.0.CO;2-8. ISSN 1097-461X.
  23. ^ 그린우드, 310페이지
  24. ^ 그린우드, 346페이지
  25. ^ R. K. Iler, The Chemistry of Silica, New York, Wiley, 1979 ISBN 0-471-02404-X
  26. ^ 그린우드, 384페이지
  27. ^ 그린우드, 383-384페이지
  28. ^ 그린우드, 395페이지
  29. ^ 그린우드, 705페이지
  30. ^ 그린우드, 781페이지
  31. ^ 그린우드, 873–874페이지
  32. ^ M. N. Sokolov; E. V. Chubarova; K. A. Kovalenko; I. V. Mironov; A. V. Virovets; E. Peresypkina; V. P. Fedin (2005). "Stabilization of tautomeric forms P(OH)3 and HP(OH)2 and their derivatives by coordination to palladium and nickel atoms in heterometallic clusters with the Mo
    3
    MQ4+
    4
    core (M = Ni, Pd; Q = S, Se)". Russian Chemical Bulletin. 54 (3): 615. doi:10.1007/s11172-005-0296-1. S2CID 93718865.
  33. ^ 홀레만, 페이지 711-718
  34. ^ 그린우드, 853페이지
  35. ^ Fortman, George C.; Slawin, Alexandra M. Z.; Nolan, Steven P. (2010). "A Versatile Cuprous Synthon: [Cu(IPr)(OH)] (IPr = 1,3 bis(diisopropylphenyl)imidazol-2-ylidene)". Organometallics. 29 (17): 3966–3972. doi:10.1021/om100733n.
  36. ^ Juan J. Borras-Almenar, Eugenio Coronado, Achim Muller Polyoxometalate Molecular Science, Springer, 2003, ISBN 1-4020-1242-X, 페이지 4
  37. ^ a b c 웰스, 561페이지
  38. ^ 웰스, 393페이지
  39. ^ a b c d 웰스, 548페이지
  40. ^ 빅토리아 M.닐드, 데이비드 에이결정성 물질로부터의 Kein Dispand 중성자 산란, 옥스퍼드 대학 출판부, 2001 ISBN 0-19-851790-4, 페이지 276
  41. ^ Jacobs, H.; Kockelkorn, J.; Tacke, Th. (1985). "Hydroxide des Natriums, Kaliums und Rubidiums: Einkristallzüchtung und röntgenographische Strukturbestimmung an der bei Raumtemperatur stabilen Modifikation". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 531 (12): 119. doi:10.1002/zaac.19855311217.
  42. ^ Enoki, Toshiaki; Tsujikawa, Ikuji (1975). "Magnetic Behaviours of a Random Magnet, NipMg1−p(OH)2". Journal of the Physical Society of Japan. 39 (2): 317. Bibcode:1975JPSJ...39..317E. doi:10.1143/JPSJ.39.317.
  43. ^ Athanasios K. Karamalidis, David A. Dzombak 표면 복합 모델링: Gibbite, John Wiley and Sons, 2010 ISBN 0-470-58768-7 페이지 15 f
  44. ^ Bernal, J.D.; Megaw, H.D. (1935). "The Function of Hydrogen in Intermolecular Forces". Proc. Roy. Soc. A. 151 (873): 384–420. Bibcode:1935RSPSA.151..384B. doi:10.1098/rspa.1935.0157.
  45. ^ 웰스, 557페이지
  46. ^ 웰스, 555페이지
  47. ^ Hattori, H.; Misono, M.; Ono, Y., eds. (1994). Acid–Base catalysis II. Elsevier. ISBN 978-0-444-98655-9.
  48. ^ 오울렛, RJ, Rawn, J.D. "유기화학" 1차 에디션프렌티스 홀 주식회사, 1996년: 뉴저지ISBN 0-02-390171-3.
  49. ^ Pine, S.H.; Hendrickson, J.B.; Cram, D.J.; Hammond, G.S. (1980). Organic chemistry. McGraw–Hill. p. 206. ISBN 978-0-07-050115-7.
  50. ^ Denmark, S.E.; Beutne, G.L. (2008). "Lewis Base Catalysis in Organic Synthesis". Angewandte Chemie International Edition. 47 (9): 1560–1638. doi:10.1002/anie.200604943. PMID 18236505.
  51. ^ pdf 2011-07-07 Wayback Machine에서 Mullins, J.J. (2008). "Six Pillars of Organic Chemistry". J. Chem. Educ. 85 (1): 83. Bibcode:2008JChEd..85...83M. doi:10.1021/ed085p83.아카이브 완료

참고 문헌