Wodorotlenki

Wodorotlenki – związki chemiczne zawierające stabilny kation oraz anion wodorotlenowy OH⁻. Wodorotlenki mogą tworzyć zarówno kationy metali („M”) o różnej wartościowości (od I do IV), kation amonowy NH+4, jak również kationy organiczne, najczęściej czwartorzędowe związki amoniowe, np. wodorotlenek tetrametyloamoniowy (CH₃)₄N⁺OH⁻. Wzór ogólny wodorotlenków ma postać M(OH)_x (gdzie x to liczba anionów wodorotlenkowych = wartościowości kationu). Wodorotlenki są związkami jonowymi tzn. pomiędzy kationem i anionem występuje oddziaływanie typu jon–jon.

Ze względu na właściwości kwasowo-zasadowe wyróżnia się wodorotlenki zasadowe, obojętne, kwasowe i amfoteryczne.

Przegląd wodorotlenków nieorganicznych

• wodorotlenki metali alkalicznych (pierwsza grupa układu okresowego pierwiastków): LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH. Silne oraz bardzo silne zasady, bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie, aktywne chemicznie, dysocjujące na jednododatni jon (kation) metalu oraz anion OH⁻
• wodorotlenki metali ziem alkalicznych (druga grupa układu okresowego pierwiastków), bez amfoterycznego wodorotlenku berylu: Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂ i Ra(OH)₂; dość mocne zasady, jednak niezbyt dobrze rozpuszczalne w wodzie; dysocjują na dwudodatni kation metalu oraz dwa aniony OH⁻.
• wodorotlenki amfoteryczne: Be(OH)₂, Zn(OH)₂, Pb(OH)₂, Sn(OH)₂, Al(OH)₃, Sb(OH)₃; słabo rozpuszczalne w wodzie związki amfoteryczne; W środowisku kwaśnym dysocjują na kation metalu oraz aniony OH⁻; w wodnym środowisku zasadowym na ogół na anion MOnⁿ⁻ oraz kationy H₃O⁺.

Charakter kwasowo-zasadowy wodorotlenków jest zależny od charakteru i energii wiązania M–O (metal–tlen). Jeżeli metal ma niską elektroujemność (litowce, berylowce) to wiązanie określa się jako jonowe, wodorotlenek ma charakter zasadowy i w pełni dysocjuje na jony OH⁻. Jeżeli wiązanie ma charakter kowalencyjny wodorotlenek może mieć właściwości amfoteryczne z przewagą zasadowych (np. Zn(OH)₂), a nawet kwasowych (np. Ti(OH)₄).

Otrzymywanie wodorotlenków nieorganicznych

• metal + woda → wodorotlenek + H₂↑

dotyczy szczególnie aktywnych metali (litowce, niektóre berylowce, czasem na gorąco).

• tlenek metalu + woda → wodorotlenek

dotyczy tlenków zasadotwórczych, istnieją tlenki metali, które nie reagują z wodą m.in. to amfoteryczne tlenki glinu, żelaza, cynku.

• sól + zasada → wodorotlenek + sól↓

reakcja zachodzi tylko jeśli w roztworze znajdzie się taka kombinacja jonów, które utworzą trudno rozpuszczalną sól i wytrącą się jako osad.

• wodorek metalu + woda → wodorotlenek + H₂↑

• nadtlenek metalu + woda → wodorotlenek + H₂O₂

• węglik metalu + woda → wodorotlenek + węglowodór nienasycony↑

dotyczy węglików aktywnych metali.