Legfontosabb tudomány

Hidrát kémiai vegyület

Hidrát kémiai vegyület
Hidrát kémiai vegyület

Videó: Vonzások és kötések - Kémiai kötések 2024, Július

Videó: Vonzások és kötések - Kémiai kötések 2024, Július
Anonim

Hidrát bármilyen vegyület, amely vizet tartalmaz H 2 O molekulák formájában, általában, de nem mindig, meghatározott víztartalommal. A legismertebb hidrátok a kristályos szilárd anyagok, amelyek elveszítik alapvető szerkezetüket a megkötött víz eltávolításakor. Kivételt képeznek a zeolitok (alumínium-szilikát ásványok vagy azok szintetikus analógjai, amelyek határozatlan mennyiségű vizet tartalmaznak), valamint a hasonló agyagásványok, bizonyos agyagok és fém-oxidok, amelyek hidratált formájukban változó a vízmennyiségük; a zeolitok elveszítik és visszanyerik a vizet, a szerkezetükben csak csekély vagy semmilyen változás nélkül.

Azokat az anyagokat, amelyek spontán módon abszorbeálják a vizet a levegőből hidrátok képzésére, higroszkóposnak vagy kifolyónak nevezzük, míg a hidratált (vízmentes) anyagokat képező hidratálóvíz vagy kristályosodási víz elvesztésével hidratált anyagot fluoreszcens anyagnak nevezzük. Sok esetben a vízfelvétel és -veszteség (melegítés, nyomáscsökkentés vagy más eszközök révén) visszafordítható folyamatok, amelyek néha színváltozással járnak. Például a kék vitriol vagy réz-szulfát-pentahidrát (CuSO 4 ~ 5H 2 O) kék, a réz-szulfát-trihidrát (CuSO 4 ~ 3H 2 O) kék, és a vízmentes réz-szulfát (CuSO 4) fehér.

További példák a hidrátok Glauber-sót (nátrium-szulfát-dekahidrátot, Na 2 SO 4 ∙ 10H 2 O); kristályszóda (nátrium-karbonát-dekahidrátot, Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O); bórax (nátrium-tetraborát-dekahidrátot, Na 2 B 4 O 7 ∙ 10H 2 O); a szulfátok néven ismert vitriols (pl, Epsom só, MgSO 4 ∙ 7H 2 O); és a kettős sói ismert együttesen alums (M + 2 SO 4 ∙ M +3 2 (SO 4) 3 ∙ 24H 2 O, ahol M + jelentése egy monopositive kation, mint például a K + vagy NH4 +, és M 3+ jelentése tripozitív kation, például Al 3+ vagy Cr 3+).

Sok esetben a hidrátok koordinációs vegyületek. CuSO 4 ~ 5H 2 O valójában [Cu (H 2 O) 4] SO 44 H 2 O; négy hidratáló vízmolekulát összehangolnak a réz-ionnal, míg az ötödik vízmolekulát a szulfát-ionhoz kapcsolják, feltehetően hidrogénkötéssel. Hasonlóképpen, az MgSO 4 ∙ 7H 2 O valójában [Mg (H 2 O) 6] SO 4 ∙ 4H 2 O. Röntgendiffrakciós vizsgálatok kimutatták, hogy a hidratált berillium-szulfát (BeSO 4 ∙ 4H 2 O) és a hidratált berillium-nitrát (A Be (NO 3) 2 ∙ 4H 2 O) mind a tetraéderes komplex iont [Be (H 2 O) 4] 4+ tartalmazhatja.

Számos gáz - nevezetesen a nemesgázok és az egyszerű szénhidrogéngázok, például a metán, az etán, a propán és az acetilén, valamint a klór és a szén-dioxid - kristályos hidrátokat alkotnak, amelyeket klatrátvegyületeknek neveznek viszonylag alacsony hőmérsékleten és nyomáson. A klatrátkristályok szerkezete olyan, amelyben a vízmolekulák lazán tartott keretet képeznek a gázmolekula körül. A metán-hidrátokat nagy mennyiségben találják meg az óceán fenekén és a szárazföldi permafrost alatt. Úgy gondolják, hogy több üzemanyag van a tenger alatti metánhidrátokban, mint a világ szén-, földgáz- és olajkészleteiben. Aggályok merülnek fel továbbá azzal kapcsolatban, hogy az éghajlatváltozás miatt a metán-hidrátok lebonthatók és felszabadíthatják a metánt, ami súlyosbítaná az éghajlatváltozás problémáját, mivel a metán hatékonyabb üvegházhatású gáz, mint a szén-dioxid.