El hidróxido es un anión diatómico con fórmula química OH - . Consiste en un átomo de oxígeno e hidrógeno unidos por un solo enlace covalente y tiene una carga eléctrica negativa . Es un componente importante del agua, pero generalmente menor . Funciona como base , ligando , nucleófilo y catalizador . El ión hidróxido forma sales , algunas de las cuales se disocian en solución acuosa, liberando iones hidróxido solvatados. Hidróxido de sodioes un producto químico de varios millones de toneladas por año . El correspondiente compuesto eléctricamente neutro HO • es el radical hidroxilo . El correspondiente grupo unido covalentemente –OH de los átomos es el grupo hidroxi . El ion hidróxido y el grupo hidroxi son nucleófilos y pueden actuar como catalizadores en la química orgánica .
Muchas sustancias inorgánicas que llevan la palabra hidróxido en sus nombres no son compuestos iónicos del ión hidróxido, sino compuestos covalentes que contienen grupos hidroxi .
El ion hidróxido es una parte natural del agua debido a la reacción de autoionización en la que su complemento, el hidronio , pasa hidrógeno: [1]
tiene un valor cercano a 10 −14 a 25 ° C, por lo que la concentración de iones de hidróxido en agua pura es cercana a 10 −7 mol ∙ dm −3 , para satisfacer la restricción de carga igual. El pH de una solución es igual al cologaritmo decimal de la concentración de catión hidrógeno ; [nota 2] el pH del agua pura es cercano a 7 a temperatura ambiente. La concentración de iones de hidróxido se puede expresar en términos de pOH , que está cerca de (14 - pH), [nota 3]por lo que el pOH del agua pura también está cerca de 7. La adición de una base al agua reducirá la concentración de catión hidrógeno y, por lo tanto, aumentará la concentración de iones hidróxido (aumenta el pH, disminuye el pOH) incluso si la base no contiene hidróxido. Por ejemplo, las soluciones de amoniaco tienen un pH superior a 7 debido a la reacción NH 3 + H + ⇌ NH+
4, lo que disminuye la concentración de catión de hidrógeno, lo que aumenta la concentración de iones de hidróxido. El pOH se puede mantener a un valor casi constante con varias soluciones tampón .
En solución acuosa [3], el ion hidróxido es una base en el sentido de Brønsted-Lowry ya que puede aceptar un protón [nota 4] de un ácido de Brønsted-Lowry para formar una molécula de agua. También puede actuar como una base de Lewis al donar un par de electrones a un ácido de Lewis. En solución acuosa, tanto los iones de hidrógeno como los de hidróxido están fuertemente solvatados, con enlaces de hidrógeno entre los átomos de oxígeno y de hidrógeno. De hecho, el ion bihidróxido H
3O-
2se ha caracterizado en estado sólido. Este compuesto es centrosimétrico y tiene un enlace de hidrógeno muy corto (114.5 pm ) que es similar a la longitud en el ion bifluoruro HF.-
2(114 horas). [2] En solución acuosa, el ion hidróxido forma fuertes enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua. Una consecuencia de esto es que las soluciones concentradas de hidróxido de sodio tienen alta viscosidad debido a la formación de una red extendida de enlaces de hidrógeno como en las soluciones de fluoruro de hidrógeno .
En solución, expuesto al aire, el ión hidróxido reacciona rápidamente con el dióxido de carbono atmosférico , actuando como un ácido, para formar, inicialmente, el ión bicarbonato .