Hlavná veda

Hydrátová chemická zlúčenina

Hydrátová chemická zlúčenina
Hydrátová chemická zlúčenina

Video: Karbonylové zlúčeniny 2024, Júl

Video: Karbonylové zlúčeniny 2024, Júl
Anonim

Hydrát, akákoľvek zlúčenina obsahujúca vodu vo forme H 2 O molekúl, zvyčajne, ale nie vždy, s určitým obsahom vody v hmotnosti. Najznámejšie hydráty sú kryštalické pevné látky, ktoré pri odstránení naviazanej vody strácajú svoje základné štruktúry. Výnimkou sú zeolity (minerály kremičitanu hlinitého alebo ich syntetické analógy, ktoré obsahujú vodu v neobmedzenom množstve), ako aj podobné ílové minerály, určité íly a oxidy kovov, ktoré majú v hydratovaných formách rôzne pomery vody; zeolity strácajú a získavajú vodu reverzibilne pri malej alebo žiadnej zmene štruktúry.

Látky, ktoré spontánne absorbujú vodu zo vzduchu za vzniku hydrátov, sú známe ako hygroskopické alebo delikvenčné, zatiaľ čo hydráty, ktoré strácajú takzvanú hydratačnú vodu alebo kryštalickú vodu za vzniku bezvodých (bezvodých) látok, sú známe ako výkvetky. V mnohých prípadoch je absorpcia a strata vody (zahrievaním, znižujúcim sa tlakom alebo inými prostriedkami) reverzibilnými procesmi, niekedy sprevádzanými zmenami farby. Napríklad, modrá skalica, alebo medi síran pentahydrát (CuSO 4 ∙ 5H 2 O), modrá, trihydrát síranu meďnatého (CuSO 4 ∙ 3H 2 O) je modrá, a bezvodného síranu meďnatého (CuSO 4) je biela.

Ďalšie príklady hydrátov sú soli Glauberova (dekahydrát síranu sodného, Na 2 SO 4 ∙ 10H 2 O); umývanie sóda (uhličitan sodný dekahydrát, Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O); bórax (dekahydrátu tetraboritanu sodného, Na 2 B 4 O 7 ∙ 10H 2 O); sulfáty, známe ako vitriols (napr Epsom soľ, MgSO 4 ∙ 7H 2 O); a podvojné soli spoločne označované ako kamenca (M + 2 SO 4 ∙ M 3 2 (SO 4) 3 ∙ 24H 2 O, kde M + je monopositive katión, ako je napríklad K +, alebo NH4 + a M 3+ je tripositívny katión, ako je Al3 + alebo Cr3 +).

V mnohých prípadoch sú hydráty koordinačné zlúčeniny. CuSO 4 ∙ 5H 2 O je v skutočnosti [Cu (H 2 O) 4] SO 4 ∙ 4H 2 O; k medenému iónu sú koordinované štyri molekuly hydratačnej vody, zatiaľ čo piata molekula vody je spojená so sulfátovým iónom, pravdepodobne vodíkovou väzbou. Podobne, MgSO 4 ∙ 7H 2 O je v skutočnosti [Mg (H 2 O) 6] SO 4 ∙ 4H 2 O. röntgenové difrakčné štúdie ukázali, že hydratovaný síran berýlium (BESO 4 ∙ 4H 2 O) a hydratovanú dusičnanu berýlia (BE (NO 3) 2 ∙ 4H 2 o) obe obsahujú štvorstenný komplexného iónu [Be (H 2 o) 4] 4+.

Mnohé plyny - najmä vzácne plyny a jednoduché uhľovodíkové plyny, ako je metán, etán, propán a acetylén, ako aj chlór a oxid uhličitý - tvoria kryštalické hydráty nazývané klatrátové zlúčeniny pri relatívne nízkych teplotách a tlakoch. Klatráty kryštály majú štruktúru, v ktorej molekuly vody tvoria voľne držanú štruktúru obklopujúcu molekulu plynu. Hydráty metánu sa nachádzajú vo veľkých množstvách pod morským dnom a permafrostom na súši. Predpokladá sa, že v podmorských hydrátoch metánu je viac paliva ako vo svetových zásobách uhlia, zemného plynu a ropy. Existujú tiež obavy, že zmena klímy by mohla spôsobiť, že sa hydráty metánu rozpadnú a uvoľnia metán, čo by zhoršilo problém zmeny klímy, pretože metán je účinnejší skleníkový plyn ako oxid uhličitý.