Aprendamos sobre los hidróxidos

Hidróxidos

Los hidróxidos son sustancias que están muy extendidas en nuestra vida diaria. Desempeñan un papel importante en muchas industrias, actuando como materias primas o productos semiacabados en diversos procesos. ¿Qué debemos saber sobre ellos?

• están formados por cationes de metales (o grupo amonio, NH ₄ ⁺ ) y uno o más grupos hidroxilo;
• el OH ^– es característico para los hidróxidos y les da propiedades especiales;
• el nombre de cada compuesto se hace complementando la palabra ‘hidróxido’ con el nombre del elemento que contiene;
• los hidróxidos existen en estado sólido de agregación;
• distinguimos los hidróxidos básicos (que reaccionan con ácidos, no reaccionan con bases, son libremente solubles en agua y muestran alta higroscopicidad) e hidróxidos anfóteros (que reaccionan con bases y ácidos, son poco solubles en agua y no son higroscópicos) ;
• los hidróxidos solubles en agua sufren disociación electrolítica cuando se ponen en agua.

¿Cuál es la diferencia entre hidróxidos y bases?

En química, las bases son todos los hidróxidos que son solubles en agua. Sin embargo, no todos estos compuestos son propensos a reaccionar con las moléculas de agua. Los hidróxidos de sodio o potasio son libremente solubles, por lo que podemos llamarlos bases: una base de sodio y una base de potasio, respectivamente. Es bastante diferente con el hidróxido de hierro (III) (Fe ₂ (OH) ₃ ), que es ligeramente soluble en agua y, por lo tanto, no puede llamarse base. Es similar en el caso de los hidróxidos de cobre (III) o plata, ya que precipitan de soluciones acuosas en forma de depósitos. La solubilidad de hidróxidos particulares se puede verificar en la tabla de solubilidad de sal e hidróxido. Debemos tener en cuenta que no todo hidróxido es una base, pero toda base es un hidróxido. Las bases son todos los hidróxidos de los metales del primer grupo de la tabla periódica (el llamado grupo de litio), así como algunos metales del segundo grupo (calcio, estroncio, bario). Una excepción es la base de amonio, que es la única base cuyas moléculas no contienen un átomo de metal. Las bases, como compuestos químicos, son libremente solubles en agua y en soluciones acuosas experimentan disociación electrolítica, descomponiéndose en cationes y aniones. Los iones producidos son capaces de conducir corriente eléctrica. Por lo tanto, las bases también son electrolitos. La descomposición de los hidróxidos en iones también afecta su ‘carácter básico’. La presencia de una base en una solución acuosa aumenta su nivel de pH, por lo que la concentración de iones de hidróxido OH ^– disminuye. La cantidad de estos aniones se puede determinar midiendo el pH de la solución analizada con un electrodo selectivo de iones apropiado. También podemos evaluar el pH visualmente agregando un indicador adecuado a la solución o sumergiendo un papel indicador, que se volverá verde o azul oscuro en presencia de bases. El indicador más popular utilizado para detectar bases es la fenolftaleína: en las soluciones acuosas de hidróxidos, adquiere un color frambuesa característico.

Hidróxido de sodio

El hidróxido más utilizado es el hidróxido de sodio (NaOH) . Está disponible comercialmente en forma de tabletas o gránulos. No debe almacenarse en recipientes de vidrio, en particular aquellos con tapón. En cambio, hay contenedores de polietileno dedicados. Es muy soluble en agua (el proceso es fuertemente exotérmico) y, por lo tanto, se clasifica como una base fuerte. Cuando trabajemos con NaOH debemos tener especial precaución debido a sus propiedades irritantes. A escala de laboratorio, el NaOH se adquiere por reacción entre el sodio (metal) y el agua. Si en un vaso de precipitados lleno de agua y fenolftaleína (indicador) añadimos sodio, aparecerá el color frambuesa, indicando la presencia ^de iones OH-. Al mismo tiempo, se liberará hidrógeno. En la industria, el hidróxido de sodio ( sosa cáustica ) se obtiene electrolizando la solución acuosa de cloruro de sodio. El proceso provoca la secreción de cloro en el ánodo, mientras que el cátodo queda rodeado de hidróxido de sodio. Otro método industrial de adquirir esa base es el llamado método del mercurio. La amalgama de sodio y el mercurio que precipitan sobre el cátodo se colocan directamente en un recipiente lleno de agua. El hidróxido de sodio juega un gran papel en la industria. Es un importante reactivo químico utilizado a diario en los laboratorios. Es uno de los componentes utilizados para producir plásticos , caucho, papel y agentes de limpieza. También tiene un papel en el procesamiento de petróleo crudo .

Hidróxido de calcio

En comparación con el NaOH, el hidróxido de calcio (Ca(OH) ₂ ) tiene dos grupos hidroxilo. Es mucho menos soluble en agua: una solución acuosa saturada de ese compuesto se llama ‘agua de cal’ (la fenolftaleína la tiñe de color frambuesa y produce un pH básico). El agua de cal se usa ampliamente para detectar óxido de carbono (IV) (la llamada turbidez del agua de cal). En condiciones de laboratorio, también se puede obtener por reacción entre el calcio y el agua. Sin embargo, esa reacción es mucho más leve. El hidróxido de calcio producido a escala industrial se adquiere en un proceso exotérmico llamado ‘apagado de cal’. La principal industria que utiliza hidróxido de calcio es la construcción, donde es un ingrediente del mortero de cal. También se utiliza para producir fertilizantes artificiales . En la producción de azúcar, el compuesto se utiliza para purificar el jugo de remolacha. Dada su naturaleza química, el Ca(OH) ₂ también se utiliza para la desinfección .

Ejemplos de otros hidróxidos

Aparte del hidróxido de sodio o calcio, también juegan un papel importante las combinaciones de un grupo hidroxilo con otros metales. En cuanto a su estructura y propiedades, el hidróxido de potasio se parece mucho al NaOH. También es una base fuerte. Reacciona violentamente con el agua y muestra una alta higroscopicidad. Tanto el óxido de magnesio como el óxido de aluminio (Mg(OH) ₂ y Al ₂ (OH) ₃ ) pueden aplicarse como fármacos contra la hiperacidez estomacal. Además, el hidróxido de magnesio se usa como ingrediente de la mayoría de las pastas dentales. El hidróxido de hierro (III) es uno de los sustratos utilizados para producir pigmentos. También se aplica en procesos de tratamiento de aguas residuales.