Teoría Ejercicios

Definición de hidróxidos

Los hidróxidos (también llamados bases inorgánicas) son compuestos ternarios formados por un metal unido al grupo hidroxilo (OH⁻). Son compuestos alcalinos que en disolución acuosa liberan iones hydroxilo OH⁻, dando lugar a soluciones básicas.

Fórmula general: \( \text{M(OH)}_n \)

donde:

  • M = metal (elemento metálico)
  • OH⁻ = grupo hidroxilo (ion hydroxilo)
  • n = número de grupos hydroxilo (igual al estado de oxidación del metal)

Características principales:

  • Son compuestos ternarios
  • Contienen el grupo -OH (hydroxilo)
  • Solubles en agua (aunque algunos son poco solubles)
  • Producen soluciones básicas en agua
  • Tienen pH > 7
  • Reaccionan con ácidos formando sales y agua

Nomenclatura de hidróxidos por prefijos

Se utilizan prefijos que indican el número de átomos de cada elemento: mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, etc.

Ejemplos principales:

  • NaOH: hidróxido de sodio
  • Ca(OH)₂: dihidróxido de calcio
  • Fe(OH)₂: dihidróxido de hierro
  • Fe(OH)₃: trihidróxido de hierro
  • Al(OH)₃: trihidróxido de aluminio
  • Pb(OH)₄: tetrahidróxido de plomo

Consideraciones al usar prefijos:

  • El prefijo indica el número de grupos OH⁻
  • Se usa "hidróxido de" + nombre del metal
  • Para metales sin estado de oxidación variable, a veces se omite el prefijo

Nomenclatura de hidróxidos por estado de oxidación

Este es el método más recomendado por la IUPAC, especialmente para metales con múltiples estados de oxidación.

Procedimiento para calcular el estado de oxidación:

  1. El grupo OH⁻ tiene carga total -1
  2. La carga total negativa será: -1 × número de OH⁻
  3. Esta carga negativa es compensada por el metal
  4. Estado de oxidación del metal = carga total ÷ número de átomos del metal

Elementos sin indicación de estado de oxidación:

Tabla de hidróxidos comunes:

FórmulaNomenclatura estadoNomenclatura prefijosTipo de base
LiOHHidróxido de litioHidróxido de litioFuerte
NaOHHidróxido de sodioHidróxido de sodioFuerte
KOHHidróxido de potasioHidróxido de potasioFuerte
Ca(OH)₂Hidróxido de calcioDihidróxido de calcioModerado
Ba(OH)₂Hidróxido de barioDihidróxido de barioFuerte
Sr(OH)₂Hidróxido de estroncioDihidróxido de estroncioFuerte
Mg(OH)₂Hidróxido de magnesioDihidróxido de magnesioDébil
Al(OH)₃Hidróxido de aluminioTrihidróxido de aluminioDébil
Fe(OH)₂Hidróxido de hierro(II)Dihidróxido de hierroDébil
Fe(OH)₃Hidróxido de hierro(III)Trihidróxido de hierroDébil
Cu(OH)₂Hidróxido de cobre(II)Dihidróxido de cobreDébil
Zn(OH)₂Hidróxido de zinc(II)Dihidróxido de zincDébil
Pb(OH)₂Hidróxido de plomo(II)Dihidróxido de plomoDébil
Pb(OH)₄Hidróxido de plomo(IV)Tetrahidróxido de plomoMuy débil

Ejemplos:

Ejemplo 1:Fe(OH)₂
  • Carga de 2 × OH⁻ = -2
  • Carga del Fe = +2 para equilibrar
  • E.O. del Fe = +2
  • Nombre: Hidróxido de hierro(II)]
Ejemplo 2:Fe(OH)₃
  • Carga de 3 × OH⁻ = -3
  • Carga del Fe = +3 para equilibrar
  • E.O. del Fe = +3
  • Nombre: Hidróxido de hierro(III)]
Ejemplo 3:Pb(OH)₄
  • Carga de 4 × OH⁻ = -4
  • Carga del Pb = +4 para equilibrar
  • E.O. del Pb = +4
  • Nombre: Hidróxido de plomo(IV)]

Hidróxidos industriales más importantes

Hidróxido de sodio (NaOH) - Sosa cáustica

Propiedades:
  • Base fuerte
  • Sólido blanco, deliquescente
  • Muy soluble en agua
  • Exotérmico al disolverse
  • Corrosivo para la piel
Aplicaciones principales:
  • Industria química (síntesis de químicos)
  • Proceso kraft (fabricación de papel)
  • Refinería de petróleo
  • Tratamiento de aguas residuales
  • Desengrase de textiles
Ecuación de ionización:
\[\text{NaOH}(aq) \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^-\]

Hidróxido de calcio (Ca(OH)₂) - Cal apagada

Propiedades:
  • Base moderada
  • Polvo blanco
  • Ligeramente soluble en agua
  • Exotérmico al disolverse
Aplicaciones principales:
  • Construcción (mortero, cemento)
  • Tratamiento de aguas
  • Neutralización de suelos ácidos
  • Fabricación de cal viva
  • Desinfectante
Ecuación de ionización:
\[\text{Ca(OH)}_2(aq) \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{OH}^-\]