Ácidos e hidróxidos
2. Hidróxidos
HIDRÓXIDOS O BASES
Antiguamente a estos compuestos también se los llamaba álcalis.
Las bases, a diferencia de los ácidos, tienen sabor amargo, son suaves al tacto pero corrosivos a la piel, dan color azul a ciertos colorantes vegetales, precipitan sustancias disueltas por ácidos, disuelven grasas y pierden sus propiedades cuando reaccionan con ácidos.
Son compuestos químicos que se forman por la combinación de un óxido básico con agua. Por ejemplo el óxido de calcio (cal viva) se combina con agua para formar hidróxido de calcio (cal apagada). Si representamos este proceso a través de una ecuación química:
CaO + H2O
Ca(OH)2
Según la definición del físico y químico sueco Svante Arrhenius, una base es un compuesto que, al disociarse en el agua, produce iones (OH)-, los cuales son llamados oxidrilos, hidroxilos o hidróxidos.
Por ejemplo, el NaOH en agua:
Donde Me es un metal y el subíndice a es el número de iones hidróxidos unidos al metal y que coincide con el número de oxidación con que está actuando el metal.
Veamos el siguiente ejemplo: Hidróxido de calcio. El calcio tiene un número de oxidación +2 y el grupo hidróxido -1. Para formar un compuesto final que resulte neutro, es necesario dos grupos hidróxidos unidos al calcio, y por lo tanto la fórmula final será: Ca(OH)2
Para formularlos utilizamos la regla del número de oxidación cruzado. Veamos algunos ejemplos:
Si queremos formular hidróxido cúprico: el Cu actúa con su mayor número de oxidación (dado que el nombre termina en ico) y el grupo hidróxido con -1. Al intercambiar los números de oxidación el compuesto final será: Cu(OH)2
Si queremos formular hidróxido de aluminio: el Al tiene número de oxidación +3 y el grupo hidróxido -1. El compuesto final será: Al(OH)3
Si queremos formular hidróxido de sodio: el Na tiene número de oxidación +1 y el grupo hidróxido -1. El compuesto final será: NaOH. Recuerden que el subíndice 1 en las fórmulas no se coloca. En este caso además, como el grupo hidróxido es uno solo, no se coloca el paréntesis.
Nomenclatura:
En general se nombran igual que los óxidos básicos pero cambiando la palabra óxido por hidróxido.
1. Nomenclatura tradicional o clásica
Se debe diferenciar entre elementos metálicos con un solo número de oxidación y elementos metálicos con dos números de oxidación para formar hidróxidos.
· Elementos metálicos con un solo número de oxidación: se nombran colocando las palabras Hidróxido de seguido del nombre del metal.
Ejemplo: NaOH, hidróxido de sodio.
· Elementos metálicos con dos números de oxidación:
- Con el menor número de oxidación: se nombran colocando la palabra Hidróxido seguido del nombre del metal terminado en oso.
Ejemplo Fe(OH)2, hidróxido ferroso.
- Con el mayor número de oxidación: se nombran colocando la palabra Hidróxido seguido del nombre del metal terminado en ico.
Ejemplo Fe(OH)3, hidróxido férrico.
2. Nomenclatura de Stock
· Elementos metálicos con un solo número de oxidación: ídem a la nomenclatura clásica.
· Elementos metálicos con dos número de oxidación: se nombran colocando las palabras Hidróxido de seguido del nombre del metal, indicando entre paréntesis y en números romanos, el número de oxidación con que actúa el metal.
Ejemplo: Ni(OH)2, hidróxido de níquel (II).
Ni(OH)3, hidróxido de níquel (III).
3. Nomenclatura sistemática, estequiométrica o de prefijos griegos
Anteponer el prefijo mono, di, tri, etc., según el número de iones oxhidrilo de la fórmula química, a la palabra hidróxido, seguido de la preposición de y a continuación el nombre del metal.
Ejemplo: Fe(OH)2, dihidróxido de hierro.
Las nomenclaturas que más utilizaremos para nombrar a los hidróxidos serán la tradicional y la de Stock.
Veamos estos tres ejemplos a modo de resumen:
Hidróxido de amonio, un caso especial:
Hemos visto que los hidróxidos se obtienen al combinar un óxido básico con agua. Pero el hidróxido de amonio no se obtiene por este camino, sino que lo hace al combinar el amoníaco (que es un hidruro no metálico) con agua. Si planteamos el proceso de obtención del hidróxido de amonio a través de una ecuación química:
NH3 + H2O NH4OH
Si quisiéramos formular este compuesto utilizando el método del número de oxidación cruzado, debemos tener en cuenta que el catión amonio tiene un número de oxidación +1 : NH4+ y el grupo hidróxido -1: OH- . Y por lo tanto, el compuesto final será NH4OH
El catión amonio, es el único catión poliatómico ( está constituido por 1 átomo de nitrógeno y 4 átomos de hidrógeno, y tiene una carga positiva de +1), no proviene de un metal y debe ser memorizado porque es muy utilizado en la formulación tanto del hidróxido de amonio como también en la de numerosas sales como se verá más adelante.