Alt Text: Representasi visual ion hidroksida (OH⁻) yang terdiri dari satu atom oksigen dan satu atom hidrogen dengan muatan negatif total.
Anion hidroksida, yang secara kimiawi ditulis sebagai OH⁻, merupakan salah satu entitas kimia paling fundamental dan penting dalam studi kimia, khususnya kimia asam-basa. Ion ini terdiri dari satu atom oksigen dan satu atom hidrogen yang terikat secara kovalen, namun keseluruhan gugus ini membawa muatan listrik negatif tunggal. Peran krusialnya terletak pada kemampuannya menentukan tingkat kebasaan (alkalinitas) suatu larutan air.
Keberadaan ion hidroksida dalam sistem air sangat terkait erat dengan konsep autoionisasi air. Molekul air (H₂O) secara spontan terurai menjadi ion hidrogen (H⁺, yang biasanya terhidrasi menjadi ion hidronium, H₃O⁺) dan anion hidroksida (OH⁻):
2H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻
Dalam air murni pada suhu standar (25°C), konsentrasi [H₃O⁺] dan [OH⁻] adalah sama, yaitu 1.0 x 10⁻⁷ M. Produk dari konsentrasi kedua ion ini dikenal sebagai konstanta kesetimbangan air, Kw, yaitu 1.0 x 10⁻¹⁴.
Ketika suatu zat dilarutkan dalam air dan menyebabkan peningkatan konsentrasi ion OH⁻ di atas konsentrasi kesetimbangannya, larutan tersebut diklasifikasikan sebagai basa (alkali). Zat yang melepaskan OH⁻ secara langsung ketika dilarutkan dikenal sebagai basa Arrhenius. Contoh klasik dari basa kuat adalah natrium hidroksida (NaOH) dan kalium hidroksida (KOH), yang terdisosiasi sempurna:
NaOH (aq) → Na⁺ (aq) + OH⁻ (aq)
Sebaliknya, jika konsentrasi H₃O⁺ lebih tinggi daripada OH⁻, larutan tersebut bersifat asam. Oleh karena itu, pengukuran pH (yang merupakan negatif logaritma konsentrasi ion hidronium) secara tidak langsung mencerminkan konsentrasi OH⁻. Pada skala pH, larutan dikatakan netral pada pH 7, basa jika pH > 7 (di mana [OH⁻] > [H₃O⁺]), dan asam jika pH < 7.
Meskipun atom oksigen dan hidrogen terikat dalam struktur kovalen, ikatan tersebut sangat terpolarisasi. Oksigen memiliki keelektronegatifan yang jauh lebih tinggi daripada hidrogen, menarik elektron bersama lebih kuat. Hal ini menyebabkan oksigen memiliki parsial muatan negatif (δ⁻) dan hidrogen memiliki parsial muatan positif (δ⁺). Ketika ion ini terpisah dari molekul induknya dalam air, muatan formal negatif terkonsentrasi pada atom oksigen. Dalam larutan berair, ion hidroksida seringkali berasosiasi dengan molekul air lain melalui ikatan hidrogen, membentuk klaster yang lebih besar dan terstabilisasi.
Sifat paling menonjol dari anion hidroksida adalah reaktivitasnya sebagai nukleofil dan basa. Sebagai basa, ia mampu menerima proton (H⁺) dari asam. Reaksi penetralan adalah reaksi mendasar di mana OH⁻ bereaksi dengan ion hidronium (H₃O⁺) untuk menghasilkan air:
H₃O⁺ (aq) + OH⁻ (aq) → 2H₂O (l)
Sebagai nukleofil, gugus OH⁻ dapat menyerang atom yang kekurangan elektron dalam senyawa organik dan anorganik, memicu berbagai reaksi substitusi atau adisi. Sifat nukleofilik ini penting dalam proses saponifikasi (pembuatan sabun) dan hidrolisis ester.
Senyawa yang mengandung anion hidroksida memiliki aplikasi industri yang sangat luas. Selain penggunaannya dalam laboratorium untuk menguji pH, larutan hidroksida alkali (seperti NaOH dan KOH) digunakan dalam skala besar:
Kesimpulannya, anion hidroksida (OH⁻) bukan sekadar ion sederhana; ia adalah penentu utama sifat kimiawi larutan berair, berperan sentral dalam konsep asam-basa yang menjadi landasan kimia. Pemahaman mendalam tentang bagaimana ia terbentuk, bereaksi, dan bagaimana konsentrasinya diukur adalah esensial bagi setiap studi kimia lanjutan.