Большая Советская Энциклопедия (ГИ)

  В. Г. Цомык, В. М. Вертепова.

Гидроний

Гидро'ний, ион гидрония, ион гидроксония, гидратированный ион водорода в водном растворе H₃O⁺. Свободный водородный ион Н⁺ (т. е. ядро атома водорода — протон) в растворе связывается с молекулами воды, образуя главным образом ион Г.: H⁺ + H₂O = H₃O⁺. Из-за незначительного размера протона (10^-13 см; радиусы остальных ионов имеют величину порядка 10^-8 см) он создаёт сильное электрическое поле; между ним и неподелённой парой электронов кислорода молекулы воды возникает ковалентная связь. Образование иона Г. аналогично образованию иона аммония NH₄⁺ (см. Азот); установлено, что кристаллогидрат хлорной кислоты HClO₄·H₂O имеет ионную кристаллическую решётку, изоморфную перхлорату аммония  Ион H₃O⁺ в кристаллах носит название оксония (в отличие от Г. — иона H₃O⁺ в растворе). Вследствие ассоциации молекул воды ион Г. оказывается связанным с большим количеством воды. Получающиеся при этом гидратированные ионы Г. выражают формулами H₅O₂⁺, H₇O₃⁺, H₉O₄⁺.

  Лит.: Самойлов О. Я., Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов, М., 1957; Неницеску К., Общая химия, пер. с рум., М., 1968.

Гидроокиси

Гидроо'киси, гидроксиды, химические соединения окислов элементов с водой; один из главных классов неорганических соединений. Часто Г. называют гидратами окислов, что не соответствует природе Г., поскольку они не содержат отдельную молекул воды (см. Гидраты). В современной международной номенклатуре принят термин «гидроксиды». Известны Г. почти всех химических элементов. Г. многих металлов являются основаниями, Г. неметаллов — кислородными кислотами (см. также Кислоты и основания). Химические свойства оснований определяются наличием иона гидроксила OH^-, а кислот — иона водорода Н⁺. Этому соответствует и особая запись оснований и кислот, например Ва (ОН)₂ и H₂SO₄. Г., проявляющие как основные, так и кислотные свойства, называют амфотерными (см. Амфотерность). Характер Г. зависит от положения элемента в периодической системе элементов Менделеева. На практике термин «Г.» обычно применяют только по отношению к основным и амфотерным Г.

Гидроокислы природные

Гидроо'кислы приро'дные, обширная группа минералов, представляющих собой устойчивые на поверхности Земли соединения металлов (A1, Mn, Fe, Mg, U, W, V и др.) с гидроксилом (OH)^1- или OH^1- и кислородом (так называемые оксигидраты). Кислородно-водородные группировки в составе Г. п., кроме гидрокисла (OH)^1-, часто представлены и H₂O, входящей в них в виде твёрдого раствора или воды кристаллогидратного типа (см. Минерал). В большинстве Г. п. катионы кристаллохимически связаны с анионами О^2- и (OH)^1- по симметрии октаэдра. Последние, связываясь между собой, образуют слоистые, цепочечные, реже каркасные мотивы кристаллических структур. По химическому составу Г. п. подразделяются на простые [гётит, FeOOH, гидраргиллит A1(OH)₃ и др.] и сложные (например, беккерелит Ca [(UO₂)₆O₄(OH)₆]8H₂O и др.). Г. п. при нагревании теряют воду ступенчато, превращаясь в стойкие, часто высокоогнеупорные простые окислы (A1₂O₃, MgO, Fe₂O₃, MnO₂ и др.). В минеральных кислотах Г. п. хорошо растворимы, за исключением гидроокислов Mn, A1, Fe. Имеют стеклянный, жирный или полуметаллический блеск. Большинство Г. п. прозрачны или просвечивают в тонких осколках. Цвет зависит от хромофорных свойств атомов, входящих в состав Г. п., например Mn³⁺, Mn⁴⁺ — чёрные; Fe³⁺ — красно-бурые; U⁶⁺ — жёлтые. Твёрдость но минералогической шкале различна: от 2,5 (брусит, гидроокислы урана и др.) до 7,2 (диаспор, псиломелан). Плотность зависит от атомной массы катиона, наличия молекул воды, структурной упаковки атомов в кристаллической решётке и колеблется от 2400 до 7300 кг/м³. Наиболее распространены минералы: диаспор, гётит, манганит, псиломелан, бёмит, лепидокрокит, гидротунгстит, гетерогенит, гиббсит, брусит и беккерелит. Г. п. образуются при процессах гипергенеза за счёт гидрохимического разрушения и переотложения вещества первичных минералов горных пород и руд на поверхности Земли, часто с участием живых организмов. Г. п. входят в качестве важнейшей составной части в почвы, минеральные образования т. н. коры выветривания, зоны окисления месторождений, в состав осадков морей, континентальных озёр, текучих вод и т.п. Многие из них образуют крупные промышленные месторождения полезных ископаемых (например, бокситов, бурых железняков, окисных и гидроокисных марганцевых руд, урановых и ванадиевых руд).

  Лит.: Поваренных А. С., Кристаллохимическая классификация минеральных видов, К., 1966; Минералы. Справочник, т. 2, в. 3, М., 1967.

  Г. П. Барсанов.

Гидроотвал