Hlavní Věda

Hydrátová chemická sloučenina

Hydrátová chemická sloučenina
Hydrátová chemická sloučenina

Video: Názvosloví hydrogensolí a hydrátů - chemické názvosloví 10. díl 2024, Červen

Video: Názvosloví hydrogensolí a hydrátů - chemické názvosloví 10. díl 2024, Červen
Anonim

Hydrát, jakákoli sloučenina obsahující vodu ve formě H 2 O molekul, obvykle, ale ne vždy, s určitým obsahem vody hmotnostních. Nejznámějšími hydráty jsou krystalické pevné látky, které ztratí svou základní strukturu po odstranění vázané vody. Výjimkou jsou zeolity (minerály křemičitanu hlinitého nebo jejich syntetické analogy, které obsahují vodu v neomezeném množství), jakož i podobné jílové minerály, určité jíly a oxidy kovů, které mají v hydratovaných formách různé podíly vody; zeolity ztrácí a získávají vodu reverzibilně s malou nebo žádnou změnou struktury.

Látky, které spontánně absorbují vodu ze vzduchu a vytvářejí hydráty, jsou známé jako hygroskopické nebo delikvenční, zatímco hydráty, které ztratí tak zvanou hydratační vodu nebo krystalizační vodu za vzniku bezvodých (bezvodých) látek, jsou známé jako výkvěty. V mnoha případech jsou absorpce a ztráta vody (zahříváním, snižováním tlaku nebo jinými prostředky) reverzibilními procesy, někdy provázenými změnami barvy. Například, modrá skalice, nebo mědi síran pentahydrát (CuSO 4 ∙ 5H 2 O), modrá, trihydrátu síranu měďnatého (CuSO 4 ∙ 3H 2 O) je modrá, a bezvodého síranu měďnatého (CuSO 4) je bílá.

Další příklady hydrátů jsou soli Glauberova (dekahydrát síranu sodného, Na 2 SO 4 ∙ 10H 2 O); mytí soda (uhličitan sodný dekahydrát, Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O); borax (dekahydrát tetraboritanu sodného, ​​Na 2 B 4 O 7 ∙ 10 H 2 O); sulfáty, známé jako vitriols (např Epsom sůl, MgSO 4 ∙ 7H 2 O); a podvojné soli společně označovány jako kamence (M + 2 SO 4 ∙ M 3 2 (SO 4) 3 ∙ 24H 2 O, kde M + je monopositive kationt, jako je například K +, nebo NH4 + a M 3+ je tripositivní kation, jako je Al 3+ nebo Cr 3+).

V mnoha případech jsou hydráty koordinační sloučeniny. CuSO 4 ∙ 5H 2 O je ve skutečnosti [Cu (H 2 O) 4] SO 4 ∙ 4H 2 O; čtyři ionty hydratační vody jsou koordinovány s iontem mědi, zatímco pátá molekula vody je spojena s iontem síranu, pravděpodobně vodíkovou vazbou. Podobně, MgSO 4 ∙ 7H 2 O je ve skutečnosti [Mg (H 2 O) 6] SO 4 ∙ 4H 2 O. rentgenové difrakční studie ukázaly, že hydratovaný síran beryllium (BESO 4 ∙ 4H 2 O) a hydratovanou dusičnanu berylia (BE (NO 3) 2 ∙ 4H 2 o) obě obsahují čtyřstěnný komplexního iontu [Be (H 2 o) 4] 4+.

Řada plynů - zejména vzácné plyny a jednoduché uhlovodíkové plyny, jako je metan, ethan, propan a acetylen, jakož i chlor a oxid uhličitý - tvoří krystalické hydráty nazývané klatrátové sloučeniny při relativně nízkých teplotách a tlacích. Krystaly klatrátu mají strukturu, ve které molekuly vody tvoří volně drženou kostru obklopující molekulu plynu. Hydráty metanu se nacházejí ve velkém množství pod mořským dnem a permafrostem na souši. Předpokládá se, že v podmořských hydrátech metanu je více paliva než ve světových zásobách uhlí, zemního plynu a ropy. Existují také obavy, že změna klimatu může způsobit, že se hydráty metanu rozpadnou a uvolní metan, což by zhoršilo problém změny klimatu, protože metan je účinnějším skleníkovým plynem než oxid uhličitý.