Ion hydroxyde est un anion diatomique dont la formule chimique est OH⁻. Cet ion chargé négativement est composé d’un atome d’hydrogène et d’un atome d’oxygène liés ensemble par une liaison covalente. L'hydroxyde est également connu sous le nom de radical hydroxyde. Il s'agit d'un composé diatomique de valence -1.

Dans cet article, nous aurons une explication complète des ions hydroxyde et en apprendrons également sur leur formation, leur structure, leurs propriétés, leurs utilisations et bien plus encore.

Table des matières

• Qu’est-ce que l’ion hydroxyde ?
• Structure de Lewis de l'ion hydroxyde
• Exemples d'ions hydroxyde
• Formation d'hydroxyde
• Propriétés des ions hydroxyde

Qu’est-ce que l’ion hydroxyde ?

L'ion hydroxyde est une molécule chargée négativement composée d'un seul atome d'hydrogène relié à un atome d'oxygène. La formule chimique de l’hydroxyde est OH ⁻ . Il se forme grâce à une liaison covalente entre un atome d’oxygène et un atome d’hydrogène.

Lorsqu'une molécule d'eau perd un ion hydrogène (H⁺), elle peut produire la base conjuguée de l'eau (H₂O). Les ions hydroxyde participent fréquemment à des réactions basiques ou alcalines dans les solutions aqueuses. Un ion hydroxyde et un ion hydrogène (proton) se combinent pour produire de l’eau :

OH ^– +H ⁺ → H ₂ Ô

Hydroxyde + Hydrogène → Eau

chaîne séparée en Java

Ce processus montre comment une base (OH⁻) neutralise un acide (H⁺). Les bases fortes comme l'hydroxyde de potassium (KOH) et l'hydroxyde de sodium (NaOH) sont des exemples de composés alcalins qui contiennent fréquemment des ions hydroxyde.

Dans l'eau, ces matériaux se séparent pour libérer des ions hydroxyde, augmentant ainsi le pH de la solution. La quantité d’ions hydroxyde présente dans une solution joue un rôle majeur dans la détermination de son pH. Les bases sont des substances qui augmentent la concentration en ions hydroxyde ; les solutions alcalines ou basiques ont des concentrations plus élevées d’ions hydroxyde.

Eau (H₂O) peut s'auto-ioniser (partiellement divisé) en ions hydroxyde (OH⁻) et les ions hydronium (H₃Ô⁺) en solutions aqueuses. Ce processus se produit dans un infime pourcentage de molécules d’eau. L’équation représentant cet équilibre est donnée ci-dessous :

Structure de Lewis de l'ion hydroxyde

La formule chimique de l'hydrogène est OH⁻, ce qui en fait un ion diatomique. Il est composé d’un atome d’hydrogène (H) et d’un atome d’oxygène (O) liés ensemble de manière covalente. L'exposant -1 indique que l'atome d'oxygène est chargé négativement, bien que l'atome d'hydrogène soit toujours chargé positivement. Cette combinaison particulière d’éléments crée un ion diatomique, fréquemment présent dans une large gamme de composés chimiques.

Le diagramme suivant illustre la structure moléculaire et de Lewis de l’ion hydroxyde :

L'ion sur cette image a une charge globale de -1 en raison de l'existence d'un électron supplémentaire, comme l'indique la charge négative de l'oxygène et la ligne joignant H et O, qui symbolise une seule liaison covalente.

Symbole d’ion hydroxyde

Un atome d'oxygène et un atome d'hydrogène se combinent pour former un hydroxyde représenté par le symbole OH ^– .

Exemples d'ions hydroxyde

En chimie, l’ion hydroxyde est très important, notamment dans les procédés acido-basiques. Quelques exemples d’ions hydroxyde couramment utilisés sont donnés ci-dessous :

Hydroxyde de sodium

Soude caustique, également appelée hydroxyde de sodium (NaOH) , est une base puissante utilisée dans de nombreuses industries différentes. Ses utilisations dans tous les domaines, de la fabrication du savon à la fabrication de produits chimiques, démontrent son importance dans une variété de processus.

Hydroxyde de calcium

Chaux éteinte, également connue sous le nom d'hydroxyde de calcium (Ca(OH) ₃ ) , est utilisé dans le traitement de l’eau, l’agriculture et le bâtiment. C’est un composé précieux en raison de ses qualités uniques, notamment sa capacité à neutraliser les acides.

L'hydroxyde de magnésium

Les propriétés antiacides de l'hydroxyde de magnésium (Mg(OH) ₂ ) sont bien reconnus. En médecine, il neutralise l’excès d’acide gastrique pour soulager les brûlures d’estomac et l’indigestion.

L'hydroxyde de potassium

KOH , ou hydroxyde de potassium, est un composé utilisé dans divers procédés chimiques et de fabrication. Sa fonction dans de nombreuses applications industrielles est facilitée par sa nature alcaline.

Formation d'hydroxyde

Substance chimique qui contient l'ion hydroxyle (OH^–) est appelé oxyde. Une base réagissant avec l’eau ou un autre acide forme généralement des hydroxydes. En tant qu'espèce chargée négativement, l'ion hydroxyle forme des composés hydroxydes lorsqu'il se combine avec des métaux chargés positivement ou d'autres cations.

Voici deux processus typiques par lesquels des hydroxydes peuvent se former :

Hydroxydes de métaux

Les hydroxydes métalliques sont créés lorsque les métaux réagissent avec l'eau, en particulier les métaux alcalins et alcalino-terreux. Par exemple:

Métal (M) + Eau (H ₂ O) → Hydroxyde métallique (M(OH) ₂ ) + Hydrogène (H ₂ O )

Selon le métal impliqué dans le processus, un certain hydroxyde sera produit.

Dissociation de la base

Les substances appelées bases ont la capacité de fournir des paires d'électrons ou de prendre des protons (H+). Une base et l’eau peuvent réagir pour produire des ions hydroxyde :

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Base + Eau → Ion Hydroxyde + Acide Conjugué

Pour former des ions hydroxyde, par exemple l'ammoniac (NH₃) peut se combiner avec de l'eau.

NH ₃ +H ₂ O → NH ₄ ⁺ + OH ^–

Types d'hydroxyde

Les hydroxydes sont globalement classés en deux types, à savoir :

• Hydroxyde Organique
• Hydroxyde inorganique

Hydroxyde Organique

Les composés contenant le groupe hydroxyle (-OH) joint à un atome de carbone dans une molécule organique sont appelés hydroxydes organiques. Les hydroxydes organiques, qui ont un groupe hydroxyle lié de manière covalente à un atome de carbone, se trouvent fréquemment dans des molécules organiques telles que les acides carboxyliques, les phénols et les alcools.

Méthanol (CH₃OH), Phénol (C₆H₅OH) sont quelques exemples d’hydroxyde organique.

Hydroxyde inorganique

Les composés qui n'appartiennent pas à une molécule organique mais qui contiennent pourtant l'ion hydroxyde (OH⁻) sont appelés hydroxydes inorganiques. Lorsqu'un métal se combine avec de l'eau ou un acide, il forme généralement des hydroxydes métalliques. Parce qu’ils sont des bases, les hydroxydes inorganiques se dissocient fréquemment dans l’eau pour produire des ions hydroxyde.

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Les hydroxydes inorganiques comprennent l'hydroxyde de sodium (NaOH), l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂), etc.

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Propriétés des ions hydroxyde

Quelques-unes des propriétés importantes de l’ion hydroxyde sont décrites ci-dessous :

Formule d'ions hydroxyde

L'hydroxyde a la formule chimique OH⁻.

Valence des ions hydroxyde

L'hydroxyde a une valence de -1. Cela indique que la charge des ions hydroxyde est de -1.

pH des ions hydroxyde

La concentration des ions hydroxyde détermine le pH des solutions d'hydroxyde. Une solution contenant beaucoup d’ions hydroxyde sera souvent alcaline, c’est-à-dire que son pH est supérieur à 7.

Les hydroxydes, sous leurs formes organiques et inorganiques, présentent diverses caractéristiques physiques et chimiques. Dans cette section, nous examinerons les propriétés physiques et chimiques des hydroxydes.

Propriétés physiques de l'hydroxyde

Certaines des propriétés physiques de l’ion hydroxyde sont :

• État de la matière : En fonction du composant hydroxyde particulier, les hydroxydes peuvent exister sous divers états, tels que solides, liquides ou même gazeux.

• Solubilité: Les hydroxydes ont différents degrés de solubilité. Alors que certains hydroxydes peuvent être insolubles ou avoir une solubilité limitée, d'autres peuvent être extrêmement solubles dans l'eau et créer des solutions alcalines.

• Couleur: Les hydroxydes existent dans une large gamme de couleurs. Si certains peuvent être incolores, d’autres peuvent avoir des teintes distinctes qui les rendent faciles à identifier.

• Températures de fusion et d’ébullition : Selon le produit chimique particulier, les hydroxydes ont des températures de fusion et d'ébullition différentes. En règle générale, les hydroxydes métalliques ont tendance à avoir des points de fusion plus élevés que les hydroxydes non métalliques.

Propriétés chimiques de l'hydroxyde

Certaines des propriétés chimiques des ions hydroxyde sont :

• Réactions acido-basiques : Les hydroxydes participent aux réactions acido-basiques en raison de leur caractère basique. Ils se combinent facilement avec les acides pour créer du sel et de l’eau.

• Ionisation : Les hydroxydes dans les solutions aqueuses s'ionisent pour former des ions hydroxyde (OH^–), qui ajoutent au caractère alcalin de la solution.

• Réactions redox: Des réactions redox, en particulier celles impliquant des métaux de transition, peuvent se produire dans certains hydroxydes métalliques. Ils pourraient participer à des processus d’oxydo-réduction.

• Déshydratation : Lorsqu’ils sont exposés à la chaleur, certains hydroxydes peuvent subir des processus de déshydratation au cours desquels ils perdent des molécules d’eau et deviennent des oxydes.

Applications de l'hydroxyde

Il existe plusieurs utilisations des produits chimiques contenant des hydroxydes et des ions hydroxydes (OH⁻) dans la vie quotidienne et dans diverses industries. Parmi les applications remarquables figurent :

• Neutralisation des acides : Il est courant de neutraliser les liquides acides avec des ions hydroxyde. Par exemple, dans les milieux industriels ou en laboratoire, l'hydroxyde de sodium (NaOH) est fréquemment utilisé pour neutraliser les acides.
• Purification de l'eau: Les composés hydroxydes précipitent les contaminants et régulent le pH dans le traitement de l’eau. Pour cette raison, les installations de traitement de l'eau utilisent fréquemment de la chaux, également connue sous le nom d'hydroxyde de calcium, ou Ca(OH)₃.
• Production de savon et de détergents : Un composant essentiel du processus de saponification utilisé pour produire du savon est l'hydroxyde de sodium, ou NaOH. De plus, il est utilisé dans la production de différents détergents.
• Secteur Textile : L'industrie textile utilise l'hydroxyde de sodium pour la transformation et le traitement des tissus. Il aide à éliminer les impuretés et à préparer les fibres pour la teinture.

En savoir plus,

• L'hydroxyde de potassium
• L'hydroxyde de magnésium
• Hydroxyde de lithium

Hydroxyde : questions fréquemment posées

Qu’est-ce que la charge des ions hydroxyde ?

L'ion hydroxyde a une charge de -1, qui se trouve sur l'atome d'oxygène.

OH est-il un hydroxyde ou un hydroxyle ?

L'hydroxyde est un ion chargé négativement composé d'un atome d'oxygène et d'un atome d'hydrogène. Sa formule chimique est OH. En revanche, le terme hydroxyle décrit le groupe fonctionnel -OH, qui peut exister dans les molécules. Ainsi, lorsque OH est présent sous forme d’ion, c’est un hydroxyde.

L'hydroxyde est-il un acide ?

Non, l'hydroxyde n'est pas un acide. Puisqu'ils sont la base conjuguée de l'eau (H₂O), les ions oxydes (OH^–) se trouvent fréquemment dans les bases.

Comment se forment les hydroxydes ?

Les hydroxydes sont créés par divers processus chimiques, combinant le plus souvent l'ion hydroxyde avec un métal ou un autre ion chargé positivement. La réaction d’un métal avec l’eau est la technique la plus courante de formation d’hydroxydes.

À quoi sert l’ion hydroxyde ?

Les utilisations des composés hydroxydes sont nombreuses. Quelques hydroxydes métalliques sont utilisés dans la production de détergents et de savons. Ils aident également à traiter l’eau car certains hydroxydes ont la capacité de neutraliser les matières acides.

Quelle est la fonction de l’hydroxyde ?

Dans les réactions chimiques, les ions hydroxyde peuvent absorber des protons (H⁺) et fonctionnent comme des bases. Ils jouent un rôle crucial dans la définition de la nature basique des substances et contribuent au pH des solutions.

Quelle est la formule chimique de l’hydroxyde ?

L'hydroxyde a la formule chimique OH^–

Quelle est la masse atomique de l’ion hydroxyde ?

La masse atomique de l'ion hydroxyde est de 17 g/mol

Donnez la réaction entre le carbonate de sodium et l'eau.

Lorsque le carbonate de sodium (Na₂CO₃) et de l'eau (H₂O) réagissent, l'hydroxyde de sodium (NaOH) et le dioxyde de carbone (CO₂) sont produits.​ Déjà ₂ ​ CO ₃ + H ₂ ​ Ô → 2 NaOH + CO _2​