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Hydroxidion
Das Hydroxidion (veraltet Hydroxylion, auch Hydroxid-Ion) ist ein negativ geladenes Ion, das entsteht, wenn Basen mit Wasser reagieren.
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Aufbau und Bedeutung
Das Hydroxidion (veraltet Hydroxylion, auch Hydroxid-Ion) ist ein negativ geladenes Ion mit der Formel OH⁻. Es entsteht, wenn Basen mit Wasser reagieren. Das Wasserstoffatom ist an das Sauerstoffatom gebunden; das Sauerstoffatom besitzt ein Elektron mehr als im Grundzustand (Ordnungszahl 8, Oxidationszahl −2), wodurch die negative Ladung entsteht. Salze aus Hydroxidionen und einem positiv geladenen Gegenion heißen Hydroxide.
Reaktionen in wässrigen Lösungen
Eine allgemeine Base B reagiert mit Wasser im chemischen Gleichgewicht:
B + H₂O ⇌ HB⁺ + OH⁻
Die Konzentration c(OH⁻) der Hydroxidionen bestimmt den pOH-Wert:
pOH = −log c(OH⁻)
Der pH-Wert wird daraus berechnet:
pH = pK₍w₎ − pOH
Der Wert pK₍w₎ hängt von der Temperatur ab; bei 22 °C gilt pK₍w₎ = 14. Auch reines Wasser enthält bei 22 °C Hydroxidionen mit einer Konzentration von 10⁻⁷ mol · l⁻¹. Ursache ist die Autoprotolyse des Wassers:
H₂O + H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻
Hydroniumionen H₃O⁺ und Hydroxidionen bewirken deshalb selbst bei destilliertem Wasser eine geringe elektrische Leitfähigkeit.
Verwendung in der organischen Chemie
Hydroxidionen werden häufig als Nukleophile eingesetzt. Ein Nukleophil ist ein Teilchen, das in einer Reaktion ein elektronenarmes Reaktionszentrum angreift. Bei der nukleophilen Substitution dienen Hydroxidionen zur Synthese von Alkoholen: Aus Halogenalkanen entstehen Alkanole.