Impariamo a conoscere gli idrossidi

Idrossidi

Gli idrossidi sono sostanze molto diffuse nella nostra vita quotidiana. Svolgono un ruolo importante in molti settori, agendo come materie prime o prodotti semilavorati in vari processi. Cosa dovremmo sapere di loro?

• sono costituiti dai cationi dei metalli (o gruppo ammonio, NH ₄ ⁺ ) e da uno o più gruppi idrossilici;
• l’OH ^– è caratteristico degli idrossidi e conferisce loro proprietà speciali;
• il nome di ciascun composto si ottiene completando la parola ‘idrossido’ con il nome dell’elemento che contiene;
• gli idrossidi esistono allo stato solido di aggregazione;
• distinguiamo idrossidi basici (che reagiscono con gli acidi, non reagiscono con le basi, sono liberamente solubili in acqua, e mostrano elevata igroscopicità) e idrossidi anfoteri (che reagiscono con basi e acidi, sono poco solubili in acqua, e sono non igroscopici) ;
• gli idrossidi idrosolubili subiscono una dissociazione elettrolitica quando vengono immessi in acqua.

Qual è la differenza tra idrossidi e basi?

In chimica, le basi sono tutti gli idrossidi che sono solubili in acqua. Tuttavia, non tutti questi composti sono inclini a reagire con le molecole d’acqua. Gli idrossidi di sodio o di potassio sono liberamente solubili, quindi possiamo chiamarli basi: rispettivamente una base di sodio e una base di potassio. È abbastanza diverso con l’idrossido di ferro (III) (Fe ₂ (OH) ₃ ), che è leggermente solubile in acqua e quindi non può essere chiamato base. È simile nel caso degli idrossidi di rame (III) o argento, in quanto precipitano da soluzioni acquose sotto forma di depositi. La solubilità di particolari idrossidi può essere verificata nella tabella della solubilità di sali e idrossidi. Dovremmo notare che non ogni idrossido è una base, ma ogni base è un idrossido. Le basi sono tutti gli idrossidi dei metalli del primo gruppo della tavola periodica (il cosiddetto gruppo del litio) e alcuni metalli del secondo gruppo (calcio, stronzio, bario). Un’eccezione è la base di ammonio, che è l’unica base le cui molecole non contengono un atomo di metallo. Le basi, come composti chimici, sono liberamente solubili in acqua e in soluzioni acquose subiscono la dissociazione elettrolitica, decomponendosi in cationi e anioni. Gli ioni prodotti sono in grado di condurre corrente elettrica. Pertanto, anche le basi sono elettroliti. Anche la decomposizione degli idrossidi in ioni influisce sul loro "carattere di base". La presenza di una base in una soluzione acquosa aumenta il suo livello di pH, quindi la concentrazione di ioni idrossido OH ^– diminuisce. La quantità di questi anioni può essere determinata misurando il pH della soluzione testata con un opportuno elettrodo ionoselettivo. Possiamo valutare il pH anche visivamente aggiungendo un indicatore adeguato alla soluzione o immergendo una cartina indicatrice, che vira al verde o al blu scuro in presenza di basi. L’indicatore più popolare utilizzato per rilevare le basi è la fenolftaleina: nelle soluzioni acquose di idrossidi assume un caratteristico colore lampone.

Idrossido di sodio

L’idrossido più comunemente usato è l’idrossido di sodio (NaOH) . È disponibile in commercio sotto forma di compresse o granuli. Non deve essere conservato in recipienti di vetro, in particolare quelli con tappo. Esistono invece appositi contenitori in polietilene. È molto solubile in acqua (il processo è fortemente esotermico) e quindi classificato come base forte. Quando si lavora con NaOH, dobbiamo prestare particolare attenzione a causa delle sue proprietà irritanti. Su scala di laboratorio, NaOH viene acquisito per reazione tra il sodio (metallico) e l’acqua. Se aggiungiamo sodio a un bicchiere pieno di acqua e fenolftaleina (indicatore), apparirà il colore del lampone, che indica la presenza ^di ioni OH. Allo stesso tempo, l’idrogeno verrà rilasciato. Nell’industria, l’idrossido di sodio ( soda caustica ) si ottiene per elettrolisi della soluzione acquosa di cloruro di sodio. Il processo provoca la secrezione di cloro sull’anodo, mentre il catodo viene circondato da idrossido di sodio. Un altro metodo industriale per acquisire quella base è il cosiddetto metodo del mercurio. L’amalgama di sodio e il mercurio che precipitano sul catodo vengono posti direttamente in un recipiente pieno d’acqua. L’idrossido di sodio svolge un ruolo importante nell’industria. È un importante reagente chimico utilizzato quotidianamente nei laboratori. È uno dei componenti utilizzati per produrre plastica , gomma, carta e detergenti. Ha anche un ruolo nella lavorazione del petrolio greggio .

Idrossido di calcio

Rispetto a NaOH, l’idrossido di calcio (Ca(OH) ₂ ) ha due gruppi idrossilici. È molto meno solubile in acqua: una soluzione acquosa satura di quel composto è chiamata "acqua di calce" (la fenolftaleina la tinge del colore lampone e produce un pH basico). L’acqua di calce è ampiamente utilizzata per rilevare l’ossido di carbonio (IV) (la cosiddetta torbidità dell’acqua di calce). In condizioni di laboratorio, può anche essere ottenuto per reazione tra calcio e acqua. Tuttavia, quella reazione è molto più mite. L’idrossido di calcio prodotto su scala industriale viene acquisito in un processo esotermico chiamato "spegnimento della calce". L’industria principale che utilizza l’idrossido di calcio è l’edilizia, dove è un ingrediente della malta di calce. Viene anche utilizzato per la produzione di fertilizzanti artificiali . Nella produzione di zucchero, il composto viene utilizzato per purificare il succo di barbabietola. Data la sua natura chimica, il Ca(OH) ₂ è utilizzato anche per la disinfezione .

Esempi di altri idrossidi

Oltre all’idrossido di sodio o di calcio, giocano un ruolo importante anche le combinazioni di un gruppo ossidrile con altri metalli. In termini di struttura e proprietà, l’idrossido di potassio assomiglia molto al NaOH. È anche una base forte. Reagisce violentemente con l’acqua e mostra elevata igroscopicità. Sia l’ossido di magnesio che l’ossido di alluminio (Mg(OH) ₂ e Al ₂ (OH) ₃ ) possono essere applicati come farmaci contro l’iperacidità gastrica. Inoltre, l’idrossido di magnesio è usato come ingrediente della maggior parte dei dentifrici. L’idrossido di ferro (III) è uno dei substrati utilizzati per produrre pigmenti. Trova applicazione anche nei processi di trattamento delle acque reflue .