Mine sisu juurde

Hüdroksiidsoolad

Allikas: Vikipeedia
Nii malahhiit kui asuriit on vask(II)hüdroksiidkarbonaadid, kuid malahhiidile on omane rohekam ning asuriidile sinisem värvus.

Hüdroksiidsool on anorgaaniline iooniline ühend, mis tekib siis, kui osa hüdroksiidi koostisse kuuluvatest hüdroksiidioonidest asendatakse muude anioonidega.[1] Põhimõtteliselt võib hüdroksiidsoola valemit esitada kujul, milles tuuakse eraldi välja alusele ja soolale vastav komponent.

Hüdroksiidsoolade hulka kuuluvad näiteks vask(II)hüdroksiidkarbonaadid nagu Cu2(OH)2CO3 (mineraali malahhiidi põhiline koostisaine) ja Cu3(OH)2(CO3)2 (mineraali asuriidi põhiline koostisaine). Seejuures võib malahhiidile vastava vaskhüdroksiidkarbonaadi valemit esitada ka kujul Cu(OH)2∙CuCO3 ning asuriidile vastava vaskhüdroksiidkarbonaadi valemit ka kujul Cu(OH)2∙2CuCO3.

Tsingi hüdroksiidsoola sisaldav mineraal simonkolleite sai nimetuse mineraalide kollektsionääride Werner Simoni ja Kurt Kolle järgi[2].

Hüdroksiidsoolad on omased sellistele metallidele, mille katiooni laeng on ühest suurem: lisaks vasele ka tsink (nt tsinkhüdroksiidkloriid ZnOHCl)[3], nikkel (nt nikkelhüdroksiidkarbonaat Ni3(OH)4CO3)[4], alumiinium (nt alumiiniumhüdroksiidkloriid AlOHCl2)[5] jms. Sageli esinevad hüdroksiidsoolad ka kristallhüdraatide kujul (nt tsinkhüdroksiidkloriidi monohüdraat Zn5(OH)8Cl2·H2O, mis esineb looduses ka mineraali simonkolleite koostises)[6]. Kuna vastavate metallide hüdroksiidid on enamjaolt vees lahustumatud või vähelahustuvad (v.a. baariumhüdroksiid), siis ei lahustu vees ka valdav osa hüdroksiidsooladest.[7][8]

Teatud mõttes on hüdroksiidsoolad vesiniksoolade analoogid.[9] Vesiniksool moodustub juhul, kui osa mitmeprotoonse happe koostisse kuuluvatest prootonitest asendatakse metallikatiooniga.

Saamine ja omadused[muuda | muuda lähteteksti]

Üldistatult võib hüdroksiidsoolasid saada kolmel viisil:

Ükski nendest reaktsioonitüüpidest ei ole redoksreaktsioon, st metalli oksüdatsiooniaste reaktsiooni käigus ei muutu.

Alumiiniumi hüdroksiidsoolad[muuda | muuda lähteteksti]

Alumiiniumhüdroksiidkloriide (üldvalem Aln(OH)mCl3n−m) saadakse alumiiniumjäätmete[10] (enamasti alumiiniumoksiidi kujul) või alumiiniumi alkoholaatsoolade[11] reageerimisel vesinikkloriidhappe vesilahusega:

Al2O3 + HCl + 3H2O → Al2Cl(OH)5 + H2O

2Al(OCH3)3 + HCl + 5H2O → Al2Cl(OH)5 + 6CH3OH

Samuti kasutatakse alumiiniumhüdroksiidkloriidide saamiseks kristallilise alumiiniumkloriidi või selle kristallhüdraadi pürolüüsi vee juuresolekul:[10][12]

2AlCl3 + 5H2O → Al2Cl(OH)5 + 5HCl

Alumiiniumhüdroksiidkloriide kasutatakse laialdaselt deodorantides, kuna nende soolade osakesed on mõõtmetelt ja keemilistelt omadustelt sobivad, blokeerimaks rasunäärmeid.[13] Samuti kasutatakse alumiiniumhüdroksiidkloriide koaguleerivate reagentidena veepuhastites, sadestamaks mõningaid orgaanilisi ühendeid ja kolloidosakesi.[14]

Tsingi hüdroksiidsoolad[muuda | muuda lähteteksti]

Tsingi ja koobalti hüdroksiidkloriide saadakse vastavalt tsinkkloriidi või koobalt(II)kloriidi vesilahuse segamisel naatriumhüdroksiidi või muu leelise vesilahusega:[15]

5ZnCl2 + 8NaOH → Zn5(OH)8Cl2 + 8NaCl

2CoCl2 + 3NaOH → Co2(OH)3Cl + 3NaCl

Samuti saadakse tsinkhüdroksiidkloriide tsink(II)kloriidi vesilahuse reageerimisel tsinkoksiidi nanoosakestega:[16]

ZnCl2 + 4ZnO + 4H2O → Zn5(OH)8Cl2 

Tsinkhüdroksiidkloriide kasutatakse mitmetes rakendustes, kus on vajalik Zn2+-ioonide aeglane vabanemine materjalist, kuid samas materjali hügroskoopsuse puudumine – näiteks toidulisandites[17] või kosmeetikatoodetes[18].

Alternatiivsed ja ekslikud käsitlused[muuda | muuda lähteteksti]

Inglise keeleruumis kasutatakse hüdroksiidsoolade inglisekeelset vastet hydroxide salt mõnikord lihtsalt metallihüdroksiidi mõistes.[19] Eesti keeleruumis eristatakse metallide hüdroksiide (nt Al(OH)3, Zn(OH)2) siiski eraldi aineklassina (alused), kuigi sooladele sarnaselt on ka nendel kristalliline koostis ning ioonse sideme komponent[20].

Samuti ei tohiks hüdroksiidsoola mõistet kasutada juhul, kui räägitakse sooladest, mis annavad lahuses aluselist pH-d hüdrolüüsi tulemusena (ingl k basic salt).[21][22] Näiteks naatriumkarbonaat (Na2CO3) kui tugevast alusest (NaOH) ja nõrgast happest (H2CO3) moodustunud sool osaliselt hüdrolüüsub vesilahuses vastavalt võrrandile Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH (ioonsel kujul CO32- + H2O = HCO3- + OH-). Hüdrolüüsi tulemusena tekib lahusesse küll teatud hulk hüdroksiidioone, mis muudavad keskkonna aluseliseks – kuid need tekivad justnimelt nõrga happe katiooni reaktsioonis veega.

Mõnikord kohtab hüdroksiidsoola mõistet ka juhul, kui räägitakse kompleksühenditest, kus hüdroksiidioonid kuuluvad aniooni koostisse – näiteks hüdraaditud kujul aluminaadid (Na[Al(OH)4]) või tsinkaadid (Na2[Zn(OH)4]).[23] Need soolad ei sobi aga hüdroksiidsoolade definitsiooni alla, sest nendes esinevad vaid ühte tüüpi kompleksanioonid (Al(OH)4-, Zn(OH)42- jms).

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. ↑ Nakagaki, Shirley; Machado, Guilherme Sippel; Stival, João Felipe; Henrique dos Santos, Everton; Silva, Gabriel Machado; Wypych, Fernando (2021). "Natural and synthetic layered hydroxide salts (LHS): Recent advances and application perspectives emphasizing catalysis". Progress in Solid State Chemistry. 64: 100335. DOI:10.1016/j.progsolidstchem.2021.100335. ISSN 0079-6786.
  2. ↑ Schmetzer, K; Schnorrer-Köhler, G; Medenbach, O (1985). "Wülfingite, ε-Zn(OH)2, and simonkolleite, Zn5(OH)8Cl2·H2O, two new minerals from Richelsdorf, Hesse, F.R.G.". Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte: 145-154.
  3. ↑ PubChem. "Zinc Chloride Hydroxide". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (inglise). Vaadatud 30. juunil 2024.
  4. ↑ PubChem. "Nickel carbonate hydroxide". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (inglise). Vaadatud 30. juunil 2024.
  5. ↑ PubChem. "Aluminum chloride hydroxide (AlCl2(OH))". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (inglise). Vaadatud 30. juunil 2024.
  6. ↑ "Simonkolleite Mineral Data". www.webmineral.com. Vaadatud 30. juunil 2024.
  7. ↑ "SOLUBILITY RULES". employees.csbsju.edu. Vaadatud 30. juunil 2024.
  8. ↑ "The Solubility of the Hydroxides, Sulfates and Carbonates". Chemistry LibreTexts (inglise). 3. oktoober 2013. Vaadatud 30. juunil 2024.
  9. ↑ Jõgela, Joana; Kasuk, Heili; Metsik, Jörgen; Enkvist, Erki; Raudsepp, Terje; Lust, Karmen. "Huvitav keemia. Keemia kursus gümnaasiumiõpilastele". Tartu Ülikool. 1.4. Soolad. Vaadatud 30.06.2024.
  10. ↑ 10,0 10,1 Underwood (2020). "What is the production process of Aluminum chlorohydrate?". www.guidechem.com. Vaadatud 30. juunil 2024.
  11. ↑ Ziegenhain, William C. (1980). "Method of making aluminum chlorohydrate". US patent US4267161A. Vaadatud 30.06.2024.
  12. ↑ 何建祥; 魏超; 杨扬 (2010). "Method for preparing aluminum oxide and co-producing hydrochloric acid from aluminum chloride hexahydrate through pyrolytic crystallization". China patent CN102092751A. Vaadatud 30.06.2024.
  13. ↑ Sakhawoth, Yasine; Dupire, Jules; Leonforte, Fabien; Chardon, Marion; Monti, Fabrice; Tabeling, Patrick; Cabane, Bernard; Botet, Robert; Galey, Jean-Baptiste (18. märts 2021). "Real time observation of the interaction between aluminium salts and sweat under microfluidic conditions". Scientific Reports (inglise). 11 (1): 6376. DOI:10.1038/s41598-021-85691-8. ISSN 2045-2322.
  14. ↑ "Coagulation and Flocculation in Water and Wastewater Treatment | IWA Publishing". www.iwapublishing.com. Vaadatud 30. juunil 2024.
  15. ↑ Rasines, I.; Morales de Setién, J.I. (1980). "Thermal analysis of β-Co2(OH)3Cl and Zn5(OH)5Cl2 · H2O". Thermochimica Acta. 37 (2): 239–246. DOI:10.1016/0040-6031(80)80044-x. ISSN 0040-6031.
  16. ↑ Moezzi, Amir; Cortie, Michael; McDonagh, Andrew (2016). "Transformation of zinc hydroxide chloride monohydrate to crystalline zinc oxide". Dalton Transactions (inglise). 45 (17): 7385–7390. DOI:10.1039/C5DT04864H.
  17. ↑ EFSA Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed (FEEDAP); Bampidis, Vasileios; Azimonti, Giovanna; Bastos, Maria de Lourdes; Christensen, Henrik; Dusemund, Birgit; Durjava, Mojca; Kouba, Maryline; López‐Alonso, Marta; López Puente, Secundino; Marcon, Francesca; Mayo, Baltasar; Pechová, Alena; Petkova, Mariana; Ramos, Fernando (2023). "Assessment of the feed additive consisting of zinc chloride hydroxide monohydrate for all animal species for the renewal of its authorisation (NUTRECO Nederland B.V.)". EFSA Journal. 21 (12). DOI:10.2903/j.efsa.2023.8458. PMC 10722328. PMID 38107374.{{ajakirjaviide}}: CS1 hooldus: PMC vormistus (link)
  18. ↑ NAKATA, Yoshimi; ECHIZENYA, Yuko; UDAGAWA, Etsurou; Yamamoto, Osamu (2017). "Zinc chloride hydroxide having excellent zinc ion sustained-releasability and production method therefor". US patent application US20200061109A1. Vaadatud 30.06.2024.
  19. ↑ TCI. "Hydroxide Salts [Metallic Salts]". Tokyo Chemical Industry. Vaadatud 30.06.2024.
  20. ↑ "the period 3 hydroxides". www.chemguide.co.uk. Vaadatud 30. juunil 2024.
  21. ↑ "6.6: Acidic and Basic Salt Solutions". Chemistry LibreTexts (inglise). 12. juuli 2019. Vaadatud 30. juunil 2024.
  22. ↑ "Salt - Definition, Types, Examples, Properties, and Acidic & Basic Salt". VEDANTU (inglise). Vaadatud 30. juunil 2024.
  23. ↑ Tamm, Lembi; Tamm, Tarmo (2005). "KOMPLEKSÜHENDID" (PDF). Tartu Ülikool, Füüsikalise keemia instituut. Vaadatud 30.06.2024.
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/w/index.php?title=Hüdroksiidsoolad&oldid=6677444"