Unterschied zwischen Hydroxyl und Hydroxid

Hauptunterschied - Hydroxyl vs. Hydroxid

Obwohl die beiden Begriffe Hydroxyl und Hydroxid ähnlich klingen und ähnliche chemische Strukturen aufweisen, unterscheiden sie sich in mehrfacher Hinsicht voneinander. Der Begriff Hydroxyl ist der Name einer Atomgruppe (ein Sauerstoffatom und ein Wasserstoffatom), die über eine kovalente Bindung an ein Molekül gebunden ist. Der Begriff Hydroxid bezieht sich auf ein Anion, das aus einem Sauerstoffatom und einem Wasserstoffatom besteht. Gemäß den IUPAC-Regeln ist Hydroxyl der OH-Rest, und die OH-Gruppe erhält den Namen Hydroxy. Im allgemeinen Sprachgebrauch verwenden wir jedoch den Begriff Hydroxylgruppe, um sich auf die funktionelle Gruppe -OH zu beziehen. Der Hauptunterschied zwischen Hydroxyl und Hydroxid ist das Hydroxyl steht nicht in seiner freien Form zur Verfügung, während Hydroxid in seiner freien Form als Anion vorkommt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Hydroxyl
      - Definition, Beispiele und Reaktionen
2. Was ist Hydroxid?
      - Definition, Beispiele und Reaktionen
3. Was ist der Unterschied zwischen Hydroxyl und Hydroxid?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Anion, kovalente Bindung, Hydroxid, Hydroxyl

Was ist Hydroxyl

Hydroxyl ist eine Gruppe von Atomen, die an ein Molekül gebunden ist. Daher wird es immer als Teil eines Moleküls gefunden. Es gibt keine freien Formen von Hydroxylgruppen, da die freie Form von Hydroxyl ein instabiler Rest ist und Radikale mit einem anderen Molekül reagieren, um sich zu stabilisieren. Hydroxylgruppen können sowohl in organischen als auch in anorganischen Molekülen gefunden werden.

Abbildung 1: Die Hydroxylgruppe ist blau gefärbt. "R" bezeichnet den Rest des Moleküls.

Hydroxylgruppen bilden immer kovalente Bindungen. Daher finden sich Hydroxylgruppen nur in kovalenten Verbindungen. Die häufigsten organischen Verbindungen mit Hydroxylgruppen sind Alkohole und Carbonsäuren. Hier fungiert die Hydroxylgruppe als funktionelle Gruppe dieses Moleküls. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften des restlichen Moleküls werden durch die daran gebundene Hydroxylgruppe bestimmt.

Hydroxylgruppen werden auch in anorganischen Verbindungen gefunden. Zum Beispiel bestehen einige Säuren wie Schwefelsäure und Phosphorsäure aus Hydroxylgruppen. Hydroxylgruppen tragen auch zu den chemischen Eigenschaften der Verbindung bei. Hydroxylgruppen können starke Wasserstoffbrückenbindungen bilden.

Was ist Hydroxid?

Hydroxid ist ein anorganisches Anion. Es besteht aus einem Sauerstoffatom, das über eine kovalente Bindung an ein Wasserstoffatom gebunden ist. Dieses Anion ist -1 geladen. Diese elektrische Ladung befindet sich am Sauerstoffatom aufgrund der Anwesenheit eines zusätzlichen Elektrons am Sauerstoffatom. Das Hydroxidanion ist eine stabile Verbindung. Das chemische Symbol für das Hydroxidanion ist OH^-.

Abbildung 2: Hydroxidanion

Hydroxide können in ionischen Verbindungen gefunden werden. Es wirkt als negatives Ion für die Bildung der ionischen Verbindung. Hydroxidionen sind die chemischen Spezies, die für die Basizität eines Systems verantwortlich sind. Die Basizität eines Systems kann durch Messen der Menge der in diesem System vorhandenen Hydroxidionen bestimmt werden. In basischen Verbindungen wird die Basizität dieser Verbindung durch die Anwesenheit von Hydroxidgruppen angegeben, die entfernt werden können.

Beispielsweise ist Natriumhydroxid (NaOH) eine stark basische Verbindung und besteht aus Na⁺ Kation und OH^- Anion. Viele Metalle können mit Hydroxidionen Komplexe bilden. Sie werden Metallhydroxide genannt. Hydroxidionen können als Nukleophile wirken. Hier können diese Hydroxidionen Kohlenstoffatome mit einer partiell positiven Ladung angreifen; Manchmal fungieren Hydroxidionen auch als Katalysatoren für Reaktonen. Diese werden Basiskatalysatoren genannt.

Unterschied zwischen Hydroxyl und Hydroxid

Definition

Hydroxyl: Hydroxyl ist eine Gruppe von Atomen, die an ein Molekül gebunden ist.

Hydroxid:  Hydroxid ist ein anorganisches Anion.

Natur

Hydroxyl:  Hydroxylgruppen werden immer als eine Gruppe von Atomen gefunden, die an ein Molekül gebunden sind.

Hydroxid:  Hydroxid liegt in seiner freien Form als Anion vor.

Chemische Verbindung

Hydroxyl:  Hydroxylgruppen können kovalente Bindungen bilden.

Hydroxid:  Hydroxidgruppen können ionische Bindungen bilden.

Elektrische Ladung

Hydroxyl:  Die Hydroxylgruppe hat keine feste elektrische Ladung.

Hydroxid:  Hydroxide sind Anionen mit einer elektrischen Ladung von -1.

Reaktivität

Hydroxyl:  Hydroxylgruppen wirken als funktionelle Gruppen für Moleküle.

Hydroxid: Hydroxidionen reagieren mit Kationen unter Bildung ionischer Verbindungen.

Fazit

Obwohl die Begriffe Hydroxylgruppen und Hydroxidgruppen austauschbar verwendet werden, bestehen zwischen diesen Begriffen mehrere Unterschiede. Der Hauptunterschied zwischen Hydroxyl und Hydroxid ist, dass Hydroxyl nicht in seiner freien Form verfügbar ist, während Hydroxid in seiner freien Form als Anion vorkommt.

Verweise:

1. „Hydroxidion: Definition & Formel“. Study.com, hier erhältlich. Abgerufen am 29. August 2017.
2. „Hydroxygruppe“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. August 2017, hier verfügbar. Abgerufen am 29. August 2017.

Bildhöflichkeit:

1. "Hydroxygruppenstrukturformeln" Von Jü - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Hydroxide Lone-Paare-2D" von DoSiDo - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia