Hoved vitenskap

Hydratkjemisk forbindelse

Hydratkjemisk forbindelse
Hydratkjemisk forbindelse

Video: Navn og formel på kjemiske forbindelser 2024, Juli

Video: Navn og formel på kjemiske forbindelser 2024, Juli
Anonim

Hydrat, en hvilken som helst forbindelse inneholdende vann i form av H- 2- O-molekyler, vanligvis, men ikke alltid, med et bestemt innhold av vann på vektbasis. De mest kjente hydratene er krystallinske faste stoffer som mister sine grunnleggende strukturer ved fjerning av bundet vann. Unntak fra dette er zeolittene (aluminiumsilikatmineraler eller deres syntetiske analoger som inneholder vann i ubestemte mengder), i tillegg til lignende leirmineraler, visse leirer og metalloksider, som har forskjellige proporsjoner vann i sine hydratiserte former; zeolitter mister og gjenvinner vann reversibelt med liten eller ingen strukturendring.

Stoffer som spontant absorberer vann fra luften for å danne hydrater er kjent som hygroskopisk eller deliquescerende, mens hydrater som mister såkalt hydratiseringsvann eller krystallisasjonsvann for å danne de uhydrerte (vannfrie) stoffene, er kjent som efflorescerende. I mange tilfeller er opptak og tap av vann (ved oppvarming, senkende trykk eller på andre måter) reversible prosesser, noen ganger ledsaget av fargeforandringer. For eksempel, blå vitriol, eller koppersulfat-pentahydrat (CUSO 4 ∙ 5H 2 O), er blå, kobbersulfat-trihydrat (CUSO 4 ∙ 3 H 2 O) er blå, og vannfritt kobbersulfat (CuSO 4) er hvit.

Andre eksempler på hydrater er Glaubers salt (natriumsulfat dekahydrat, Na 2 SO 4 ∙ 10 H 2 O); vasking soda (natriumkarbonat dekahydrat, Na 2 CO 3 ∙ 10 H 2 O); boraks (natriumtetraboratdekahydrat, Na 2 B 4 O 7 ∙ 10 H 2 O); sulfatene kjent som vitriols (f.eks, Epsom salt, MgSO 4 ∙ 7H 2 O); og dobbeltsalter som kollektivt alums (M + 2 SO 4 ∙ M 3 2 (SO 4) 3 ∙ 24H 2- O, hvor M + er et monopositive kation, som for eksempel K + eller NH4 + og M 3+ er en tripositiv kation, for eksempel Al 3+ eller Cr 3+).

I mange tilfeller er hydrater koordinasjonsforbindelser. CuSO 4 ∙ 5H 2 O er faktisk [Cu (H 2 O) 4] SO 4 ∙ 4H 2 O; fire hydratiseringsmolekyler er koordinert til kobberionet, mens det femte vannmolekylet er knyttet til sulfationet, antagelig ved hydrogenbinding. Tilsvarende er MgSO 4 ∙ 7H 2 O faktisk [Mg (H 2 O) 6] SO 4 ∙ 4H 2 O. Røntgendiffraksjonsstudier har vist at hydrert berylliumsulfat (BeSO 4 ∙ 4H 2 O) og hydrert berylliumnitrat (Be (NO 3) 2 ∙ 4H to O) begge inneholder det tetraedriske kompleksion [BE (H 2 O) 4] 4+.

En rekke gasser - spesielt edle gasser og enkle hydrokarbongasser som metan, etan, propan og acetylen, samt klor og karbondioksid - danner krystallinske hydrater kalt klatratforbindelser ved relativt lave temperaturer og trykk. Clathratkrystaller har en struktur der vannmolekylene danner en løst ramme som omgir gassmolekylet. Metanhydrater finnes i store mengder under havbunnen og permafrosten på land. Det antas at det er mer drivstoff i undersjøiske metanhydrater enn i verdens kull, naturgass og oljereserver. Det er også bekymring for at klimaendringer kan føre til at metanhydratene brytes ned og frigjør metan, noe som vil forverre problemet med klimaendringer, siden metan er en mer effektiv klimagass enn karbondioksid.