Glavni znanost

Hidratni kemijski spoj

Hidratni kemijski spoj
Hidratni kemijski spoj

Video: Kemija 4.r. SŠ - Monosaharidi i disaharidi 2024, Srpanj

Video: Kemija 4.r. SŠ - Monosaharidi i disaharidi 2024, Srpanj
Anonim

Hidrat, bilo koji spoj koji sadrži vodu u obliku H 2 O molekula, obično, ali ne uvijek, s određenim sadržajem vode po težini. Najpoznatiji hidrati su kristalne krute tvari koje nakon uklanjanja vezane vode gube svoje temeljne strukture. Izuzetak su zeoliti (mineralni silikatni minerali ili njihovi sintetički analozi koji sadrže vodu u neograničenim količinama), kao i slični minerali gline, određene gline i metalni oksidi, koji u svojim hidratiziranim oblicima imaju različite udjele vode; zeoliti gube i povraćaju vodu reverzibilno uz malo ili nikakvu promjenu strukture.

Tvari koje spontano apsorbiraju vodu iz zraka i formiraju hidrate poznate su kao higroskopične ili deliquecentne, dok hidrati koji gube takozvanu hidratacijsku vodu ili vodu kristalizacije da bi tvorili nehidrirane (bezvodne) tvari poznate su kao eflorescentne. U mnogim slučajevima unos i gubitak vode (zagrijavanjem, smanjenjem tlaka ili drugim sredstvima) reverzibilni su procesi, ponekad praćeni promjenama boje. Na primjer, plava galicom ili bakar sulfat pentahidrat (CuSO 4 ∙ 5H 2 O), plavo, bakrov sulfat trihidrat (CuSO 4 ∙ 3H 2 O) plavo, a bezvodni bakreni sulfat (CuSO 4) je bijeli.

Drugi primjeri su hidrati Glauberove soli (natrijev sulfat dekahidrat, Na 2 SO 4 ∙ 10H 2 O); ispiranje soda (natrijev karbonat dekahidrata, Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O); boraks (natrijev tetraborat dekahidrata, Na 2 B 4 O 7 ∙ 10H 2 O); sulfati su poznate kao vitriols (npr Epsom sol MgSO 4 ∙ 7H 2 O); i dvostruke soli, poznatih pod zajedničkim nazivom aluminijeve (M + 2, tako 4 ∙ M + 3 2 (SO 4) 3 ∙ 24H 2 O, gdje je M + je kation monopositive, kao što su K + ili NH4 + i M 3+ je tripozitivni kation, poput Al 3+ ili Cr 3+).

U mnogim slučajevima hidrati su koordinacijski spojevi. CuSO 4 ∙ 5H 2 O zapravo [Cu (H 2 O) 4] SO 4 ∙ 4H 2 O; četiri molekule vode hidratacije koordinirane su s ionom bakra, dok je peta molekula vode povezana sa sulfatnim ionom, vjerojatno vezanjem vodika. Slično, MgSO 4 ∙ 7H 2 O zapravo [Mg (H 2 O) 6] SO 4 ∙ 4H 2 O. difrakcije rendgenskih zraka studije su pokazale da hidratizirani berilij sulfat (beso 4 ∙ 4H 2 O) i hidratiziranom berilij nitrat (be (NO 3) 2 ∙ 4H 2 o) i sadrži kompleks tetraedrijski ion [be (H 2 o) 4] 4+.

Brojni plinovi - osobito plemeniti plinovi i jednostavni ugljikovodični plinovi poput metana, etana, propana i acetilena, kao i klora i ugljičnog dioksida - tvore kristalne hidrate nazvane spojevi klatara na relativno niskim temperaturama i pritiscima. Kristali klatrata imaju strukturu u kojoj molekule vode tvore labav okvir oko molekule plina. Metan hidrati nalaze se u velikim količinama pod oceanskim dnom i permafrostom na kopnu. Smatra se da u podmorskim hidratima metana ima više goriva nego u svjetskim rezervama ugljena, prirodnog plina i nafte. Tu su i bojazni da bi klimatske promjene mogle prouzrokovati razbijanje hidrata metana i oslobađanje njihovog metana, što bi pogoršalo problem klimatskih promjena, jer je metan učinkovitiji staklenički plin od ugljičnog dioksida.