1. Che cosa sono gli idrossidi?
Gli idrossidi sono composti ternari (formati da tre elementi chimici differenti: un metallo, l'ossigeno e l'idrogeno) caratterizzati dalla presenza del gruppo funzionale monovalente idrossido o ossidrile ($\text{OH}^-$), che possiede carica elettrica formale $-1$. Chimicamente, gli idrossidi rappresentano le basi di Arrhenius, ovvero sostanze che in soluzione acquosa liberano ioni ossidrile $\text{OH}^-$.
2. Formula generale e struttura
La formula generale di un idrossido è $\text{M}(\text{OH})_n$, dove:
- $\text{M}$ indica un metallo (generalmente un metallo alcalino o alcalino-terroso, ma possono formare idrossidi anche i metalli di transizione).
- $\text{OH}$ rappresenta lo ione poliatomico idrossido.
- $n$ corrisponde al numero di ossidazione del metallo e, di conseguenza, al numero di gruppi $\text{OH}^-$ legati al catione metallico per garantire la neutralità elettrica del composto.
3. Reazione di formazione
Come visto nella lezione sugli ossidi, gli idrossidi si ottengono per reazione tra un ossido basico e l'acqua:
Esempi di sintesi:
- Idrossido di sodio (soda caustica): $$\text{Na}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow 2\text{NaOH}$$
- Idrossido di calcio (acqua di calce): $$\text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{Ca}(\text{OH})_2$$
4. Nomenclatura degli idrossidi
Anche per gli idrossidi si utilizzano le regole della nomenclatura IUPAC e della nomenclatura tradizionale:
| Sistema | Regola generale | Esempio ($\text{Fe}(\text{OH})_3$) |
|---|---|---|
| IUPAC | Uso dei prefissi greci per il gruppo ossidrile seguiti da "di" e dal nome del metallo (es. di-, tri-, tetraidrossido di [metallo]). | Tridrossido di ferro |
| Tradizionale | Si usa la parola "Idrossido di [metallo]", impiegando i suffissi -oso (per il minor numero di ossidazione) e -ico (per il maggior numero di ossidazione). | Idrossido ferrico |
5. Dissociazione ionica e proprietà basiche
In acqua, gli idrossidi si dissociano liberando cationi metallici e ioni ossidrile $\text{OH}^-$. Questa concentrazione di ioni $\text{OH}^-$ conferisce alle soluzioni acquose un pH superiore a 7, sapore amaro, proprietà caustiche e la capacità di far virare al blu indicatori come la cartina tornasole.
💡 Applicazione industriale: L'idrossido di calcio nell'edilizia
L'idrossido di calcio, noto comunemente come ceppo spento o latte di calce ($\text{Ca}(\text{OH})_2$), viene ampiamente impiegato in campo edile nelle malte per intonaci. Durante la presa e l'indurimento, esso reagisce lentamente con l'anidride carbonica presente nell'aria ($\text{CO}_2$), trasformandosi in carbonato di calcio ($\text{CaCO}_3$) solido e liberando acqua, in un processo chimico che restituisce robustezza strutturale alle pareti.