కెమిస్ట్రీ హైడ్రాక్సైడ్

హైడ్రాక్సైడ్#

హైడ్రాక్సైడ్ ఒక పాలీఅటామిక్ యానయాన్, దీని రసాయన సూత్రం $\ce{OH-}$. ఇది ఒక ఆక్సిజన్ అణువు ఒక హైడ్రోజన్ అణువుతో సమయోజనీయ బంధంతో కలిసి ఉంటుంది, ఆక్సిజన్ యొక్క అదనపు ఎలక్ట్రాన్ జత ప్రతికూల ఆవేశాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. హైడ్రాక్సైడ్ నీటి సంయుగ్మ క్షారం.

హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క లక్షణాలు#

• రసాయన సూత్రం: $\ce{OH-}$
• మోలార్ ద్రవ్యరాశి: 17.008 గ్రా/మోల్
• స్వరూపం: రంగులేని వాయువు లేదా తెలుపు ఘనపదార్థం
• వాసన: వాసన లేనిది
• ద్రవీభవన స్థానం: 357 °C (675 °F)
• బాష్పీభవన స్థానం: 513 °C (955 °F)
• నీటిలో ద్రావణీయత: అనంతంగా ద్రావణీయం
• ఆమ్లత్వం: బలమైన క్షారం
• pH: >7

హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క చర్యలు#

హైడ్రాక్సైడ్ ఒక బలమైన క్షారం మరియు ఆమ్లాలతో చర్య జరిపి నీరు మరియు ఒక లవణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఉదాహరణకు, హైడ్రాక్సైడ్ హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లంతో చర్య జరిపినప్పుడు, అది నీరు మరియు సోడియం క్లోరైడ్ను ఏర్పరుస్తుంది:

$\ce{OH- + HCl → H2O + NaCl}$

హైడ్రాక్సైడ్ లోహాలతో కూడా చర్య జరిపి లోహ హైడ్రాక్సైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది. ఉదాహరణకు, హైడ్రాక్సైడ్ సోడియంతో చర్య జరిపినప్పుడు, అది సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ను ఏర్పరుస్తుంది:

$\ce{2OH- + 2Na → 2NaOH + H2}$

హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క ఉపయోగాలు#

హైడ్రాక్సైడ్ వివిధ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది, అవి:

• శుభ్రపరిచే ఏజెంట్గా: హైడ్రాక్సైడ్ ఒక బలమైన క్షారం మరియు ఉపరితలాల నుండి మురికి మరియు మురికిని తొలగించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
• నీటి మృదుత్వ కారకంగా: హైడ్రాక్సైడ్ నీటి నుండి కాల్షియం మరియు మెగ్నీషియం అయాన్లను తొలగించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, దానిని మృదువుగా చేస్తుంది.
• ఎరువుగా: హైడ్రాక్సైడ్ నేల యొక్క pHని పెంచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, దానిని ఎక్కువ సారవంతంగా చేస్తుంది.
• ఆహార సంకలితంగా: హైడ్రాక్సైడ్ కొన్ని ఆహార పదార్థాలలో, ఉదాహరణకు ఆలివ్లు మరియు ఊరగాయలలో సంరక్షకంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
• ఔషధంగా: హైడ్రాక్సైడ్ కొన్ని మందులలో, ఉదాహరణకు యాసిడ్ నిరోధకాలు మరియు జులాబు ఔషధాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.

హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క ఆరోగ్య ప్రభావాలు#

హైడ్రాక్సైడ్ ఒక తినివేయు పదార్థం మరియు చర్మం కాల్చుకోవడం మరియు కంటి నష్టాన్ని కలిగించవచ్చు. ఇది శ్వాసతో లేదా మింగడం ద్వారా కూడా హానికరం కావచ్చు. హైడ్రాక్సైడ్ విషపూరితత్వ లక్షణాలలో వికారం, వాంతులు, విరేచనాలు మరియు ఉదర వేదన ఉన్నాయి. తీవ్రమైన సందర్భాలలో, హైడ్రాక్సైడ్ విషపూరితత్వం మూత్రపిండాల వైఫల్యం మరియు మరణానికి దారి తీయవచ్చు.

హైడ్రాక్సైడ్ ఒక బహుముఖ మరియు ముఖ్యమైన రసాయన సమ్మేళనం, ఇది విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలను కలిగి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, ఇది ఒక తినివేయు పదార్థం కూడా మరియు సరిగా నిర్వహించకపోతే హానికరం కావచ్చు.

హైడ్రాక్సైడ్ నిర్మాణం#

హైడ్రాక్సైడ్ ఒక పాలీఅటామిక్ అయాన్, దీని రసాయన సూత్రం $\ce{OH-}$. ఇది ఒక ఆక్సిజన్ అణువు ఒక హైడ్రోజన్ అణువుతో సమయోజనీయ బంధంతో కలిసి ఉంటుంది. ఆక్సిజన్ అణువు ప్రతికూల ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అయితే హైడ్రోజన్ అణువు ధనాత్మక ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది హైడ్రాక్సైడ్కు మొత్తం ప్రతికూల ఆవేశాన్ని ఇస్తుంది.

హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క లక్షణాలు#

• మాలిక్యులర్ బరువు: 17.01 గ్రా/మోల్
• ద్రవీభవన స్థానం: 374 °C
• బాష్పీభవన స్థానం: 513 °C
• సాంద్రత: 1.14 గ్రా/మి.లీ
• నీటిలో ద్రావణీయత: అనంతం
• ఆమ్లత్వం: హైడ్రాక్సైడ్ ఒక బలమైన క్షారం. నీటిలో దీని pH 14.

హైడ్రాక్సైడ్ నిర్మాణం#

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ ఒక వంగిన అణువు. ఆక్సిజన్ అణువు అణువు మధ్యలో ఉంటుంది, హైడ్రోజన్ అణువు ఒక వైపుకు బంధించబడి ఉంటుంది. ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రోజన్ అణువుల మధ్య బంధ కోణం 104.5°.

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ ఒక ధ్రువ అణువు. ఆక్సిజన్ అణువు పాక్షిక ప్రతికూల ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అయితే హైడ్రోజన్ అణువు పాక్షిక ధనాత్మక ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ ధ్రువీయత హైడ్రాక్సైడ్ ఇతర అణువులతో హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరచడానికి అనుమతిస్తుంది.

నీటిలో హైడ్రాక్సైడ్#

హైడ్రాక్సైడ్ నీటిలో అత్యంత ద్రావణీయం. ఇది నీటిలో కరిగినప్పుడు హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ అయాన్లుగా విడిపోతుంది. ఈ విఘటనకు సమతౌల్య స్థిరాంకం 1.8 x 10$^{-14}$.

$$OH^-_ {(aq)} \rightleftharpoons H^+_ {(aq)} + OH^-_ {(aq)}$$

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ ఒక బలమైన క్షారం. ఇది ఏదైనా ఆమ్లం నుండి ప్రోటాన్ను స్వీకరించగలదు. హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క సంయుగ్మ ఆమ్లం నీరు.

$$OH^-_ {(aq)} + H^+_ {(aq)} \rightleftharpoons H_2O_ {(l)}$$

జీవ వ్యవస్థలలో హైడ్రాక్సైడ్#

హైడ్రాక్సైడ్ జీవ వ్యవస్థలలో ఒక ముఖ్యమైన అయాన్. ఇది కిరణజన్య సంయోగక్రియ మరియు శ్వాసక్రియ వంటి అనేక జీవరసాయన చర్యలలో పాల్గొంటుంది. హైడ్రాక్సైడ్ అనేక ఎంజైమ్ల కూడా ఒక భాగం.

శరీరంలో హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల సాంద్రత గట్టిగా నియంత్రించబడుతుంది. రక్తం యొక్క pH 7.35 మరియు 7.45 మధ్య నిర్వహించబడుతుంది. రక్తం యొక్క pH 7.35 కంటే తక్కువగా పడిపోతే, శరీరం యాసిడోసిస్లో ఉందని చెప్పబడుతుంది. రక్తం యొక్క pH 7.45 కంటే ఎక్కువగా పెరిగితే, శరీరం ఆల్కలోసిస్లో ఉందని చెప్పబడుతుంది.

హైడ్రాక్సైడ్ ఒక పాలీఅటామిక్ అయాన్, దీని రసాయన సూత్రం $\ce{OH-}$. ఇది ఒక బలమైన క్షారం మరియు నీటిలో అత్యంత ద్రావణీయం. హైడ్రాక్సైడ్ జీవ వ్యవస్థలలో ఒక ముఖ్యమైన అయాన్ మరియు అనేక జీవరసాయన చర్యలలో పాల్గొంటుంది.

హైడ్రాక్సైడ్ ఏర్పడటం#

హైడ్రాక్సైడ్ ఒక పాలీఅటామిక్ అయాన్, దీని రసాయన సూత్రం $\ce{OH-}$. ఇది ఒక ఆక్సిజన్ అణువు ఒక హైడ్రోజన్ అణువుతో సమయోజనీయ బంధంతో కలిసి ఉంటుంది. నీటి అణువులు హైడ్రోజన్ అయాన్లుగా ($H^+$) మరియు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లుగా $\ce{(OH^-)}$ విడిపోయినప్పుడు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ఏర్పడతాయి. ఈ ప్రక్రియను అయనీకరణం అంటారు.

నీటి అయనీకరణం#

నీటి అయనీకరణం ఒక విలోమ ప్రక్రియ, అంటే ఇది రెండు దిశలలోనూ జరగవచ్చు. నీటి అయనీకరణానికి సమతౌల్య స్థిరాంకం చాలా చిన్నది, అంటే స్వచ్ఛమైన నీటిలో హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల సాంద్రత చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.

$$H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H^+{(aq)} + OH^-{(aq)}$$

25°C వద్ద, నీటి అయనీకరణానికి సమతౌల్య స్థిరాంకం:

$$K_w = [H^+][OH^-] = 1.0 \times 10^{-14}$$

ఇది అంటే స్వచ్ఛమైన నీటిలో హైడ్రోజన్ అయాన్లు మరియు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల సాంద్రత 1.0 × 10$^{-7}$ M కు సమానం.

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల ఏర్పాటును ప్రభావితం చేసే కారకాలు#

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల ఏర్పాటు అనేక కారకాలచే ప్రభావితమవుతుంది, అవి:

• ఉష్ణోగ్రత: ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల సాంద్రత పెరుగుతుంది. ఎందుకంటే నీటి అయనీకరణం ఒక ఎండోథర్మిక్ ప్రక్రియ, అంటే దీనికి శక్తి అవసరం. ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, నీటి అణువులలో హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ అణువుల మధ్య బంధాలను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి ఎక్కువ శక్తి అందుబాటులో ఉంటుంది, ఫలితంగా హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల ఎక్కువ సాంద్రత ఏర్పడుతుంది.

• pH: ద్రావణం యొక్క pH దాని ఆమ్లత్వం లేదా క్షారత యొక్క కొలత. pH స్కేల్ 0 నుండి 14 వరకు ఉంటుంది, 7 తటస్థంగా ఉంటుంది. 7 కంటే తక్కువ pH ఉన్న ద్రావణాలు ఆమ్లం, అయితే 7 కంటే ఎక్కువ pH ఉన్న ద్రావణాలు క్షారం. pH పెరిగేకొద్దీ హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల సాంద్రత పెరుగుతుంది. ఎందుకంటే నీటి అణువులు హైడ్రోజన్ అయాన్లు మరియు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లుగా విడిపోయినప్పుడు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ఉత్పత్తి అవుతాయి. ఆమ్ల ద్రావణాలలో, హైడ్రోజన్ అయాన్ల సాంద్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది సమతౌల్య చర్యను నీటి అణువుల ఏర్పాటు వైపు నడిపిస్తుంది. క్షార ద్రావణాలలో, హైడ్రోజన్ అయాన్ల సాంద్రత తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది సమతౌల్య చర్యను హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల ఏర్పాటు వైపు ముందుకు సాగడానికి అనుమతిస్తుంది.

• ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల సాంద్రత: హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల సాంద్రత కూడా ద్రావణంలో ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల సాంద్రతచే ప్రభావితమవుతుంది. ఆమ్లాలు నీటికి హైడ్రోజన్ అయాన్లను దానం చేస్తాయి, అయితే క్షారాలు నీటికి హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లను దానం చేస్తాయి. నీటికి ఆమ్లం జోడించబడినప్పుడు, హైడ్రోజన్ అయాన్ల సాంద్రత పెరుగుతుంది, ఇది సమతౌల్య చర్యను నీటి అణువుల ఏర్పాటు వైపు నడిపిస్తుంది. నీటికి క్షారం జోడించబడినప్పుడు, హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల సాంద్రత పెరుగుతుంది, ఇది సమతౌల్య చర్యను హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల ఏర్పాటు వైపు నడిపిస్తుంది.

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల అనువర్తనాలు#

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నాయి, అవి:

• నీటి శుద్ధి: హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు నీటి నుండి భారీ లోహాలు మరియు కర్బన సమ్మేళనాలు వంటి మలినాలను తొలగించడానికి ఉపయోగించబడతాయి.

• సబ్బు మరియు డిటర్జెంట్ ఉత్పత్తి: హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు సబ్బు మరియు డిటర్జెంట్లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి మురికి మరియు గ్రీజ్ను తొలగించడం ద్వారా ఉపరితలాలను శుభ్రం చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి.

• కాగితం తయారీ: హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు కాగితం తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి, ఇది సెల్యులోజ్ ఫైబర్లతో తయారు చేయబడిన సన్నని పదార్థం.

• టెక్స్టైల్ ఉత్పత్తి: హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు టెక్స్టైల్స్ తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి ఫైబర్లతో తయారు చేయబడిన పదార్థాలు.

• ఆహార ప్రాసెసింగ్: హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ఆహారాన్ని ప్రాసెస్ చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి, ఉదాహరణకు పండ్లు మరియు కూరగాయలు, వాటి నాణ్యత మరియు షెల్ఫ్ లైఫ్ను మెరుగుపరచడానికి.

• ఫార్మాస్యూటికల్ ఉత్పత్తి: హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ఫార్మాస్యూటికల్స్ తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి వ్యాధులను చికిత్స చేయడానికి ఉపయోగించే మందులు.

హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క సంయోజకత#

హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క సంయోజకత -1. అంటే హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు 1 యొక్క ప్రతికూల ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఎందుకంటే హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ఒక ఆక్సిజన్ అణువు మరియు ఒక హైడ్రోజన్ అణువుతో రూపొందించబడ్డాయి. ఆక్సిజన్ అణువు 2 యొక్క ప్రతికూల ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అయితే హైడ్రోజన్ అణువు 1 యొక్క ధనాత్మక ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లకు 1 యొక్క నికర ప్రతికూల ఆవేశాన్ని ఇస్తుంది.

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల లక్షణాలు

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు అత్యంత చర్యాశీలంగా ఉంటాయి మరియు సులభంగా ఇతర అణువులతో బంధాలను ఏర్పరచుకోగలవు. అవి నీటిలో చాలా ద్రావణీయంగా ఉంటాయి. ఎందుకంటే హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ధ్రువ అణువులు, అంటే అవి ధనాత్మక చివర మరియు ప్రతికూల చివరను కలిగి ఉంటాయి. హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ యొక్క ధనాత్మక చివర నీటి అణువు యొక్క ప్రతికూల చివరకు ఆకర్షించబడుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. ఈ ఆకర్షణ హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు నీటిలో కరిగిపోవడానికి కారణమవుతుంది.

కెమిస్ట్రీలో హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు అనేక రసాయన చర్యలలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. ఉదాహరణకు, హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు సబ్బు తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి. కొవ్వులు మరియు నూనెలను హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లతో చర్య జరపడం ద్వారా సబ్బు తయారు చేయబడుతుంది. ఈ చర్య సబ్బు అణువులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇవి కార్బన్ అణువుల పొడవైన గొలుసులు, వాటికి హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు జోడించబడి ఉంటాయి. హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు మురికి మరియు గ్రీజ్ అణువులకు ఆకర్షించబడటం వలన సబ్బు అణువులు మురికి మరియు గ్రీజ్ను కరిగించగలవు.

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు సిమెంట్ తయారు చేయడానికి కూడా ఉపయోగించబడతాయి. సున్నపురాయిని హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లతో చర్య జరపడం ద్వారా సిమెంట్ తయారు చేయబడుతుంది. ఈ చర్య కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ఒక బలమైన క్షారం. కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ సిమెంట్లోని ఇతర పదార్థాలను కలిపి ఉంచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ముఖ్యమైన రసాయన జాతులు, అవి అనేక విభిన్న రసాయన చర్యలలో పాత్ర పోషిస్తాయి. అవి అత్యంత చర్యాశీలంగా ఉంటాయి మరియు సులభంగా ఇతర అణువులతో బంధాలను ఏర్పరచుకోగలవు. అవి నీటిలో చాలా ద్రావణీయంగా ఉంటాయి. హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు సబ్బు మరియు సిమెంట్ ఉత్పత్తి వంటి వివిధ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడతాయి.

హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క లక్షణాలు#

హైడ్రాక్సైడ్ ఒక పాలీఅటామిక్ అయాన్, దీని రసాయన సూత్రం $\ce{OH-}$. ఇది ఒక ఆక్సిజన్ అణువు ఒక హైడ్రోజన్ అణువుతో సమయోజనీయ బంధంతో కలిసి ఉంటుంది. హైడ్రాక్సైడ్ ఒక బలమైన క్షారం మరియు మంచి న్యూక్లియోఫైల్. ఇది కోఆర్డినేషన్ కాంప్లెక్స్లలో లిగాండ్ కూడా.

భౌతిక లక్షణాలు#

• మాలిక్యులర్ బరువు: 17.01 గ్రా/మోల్
• ద్రవీభవన స్థానం: 357 °C
• బాష్పీభవన స్థానం: 513 °C
• సాంద్రత: 1.14 గ్రా/మి.లీ
• నీటిలో ద్రావణీయత: అనంతం
• రంగు: రంగులేనిది
• వాసన: వాసన లేనిది

రసాయన లక్షణాలు#

• హైడ్రాక్సైడ్ ఒక బలమైన క్షారం. ఇది నీటిలో పూర్తిగా విడిపోయి హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు మరియు హైడ్రోజన్ అయాన్లను ఏర్పరుస్తుంది.
• హైడ్రాక్సైడ్ ఒక మంచి న్యూక్లియోఫైల్. ఇది ఎలక్ట్రోఫైల్లతో చర్య జరిప