Tärkein tiede

Hydraatti kemiallinen yhdiste

Hydraatti kemiallinen yhdiste
Hydraatti kemiallinen yhdiste

Video: Jonestown - Pyhä Kemiallinen Yhdiste 2024, Heinäkuu

Video: Jonestown - Pyhä Kemiallinen Yhdiste 2024, Heinäkuu
Anonim

Hydraatti, mikä tahansa yhdiste, joka sisältää vettä H 2 O-molekyylien muodossa, yleensä, mutta ei aina, tietyllä pitoisuudella vettä. Tunnetuimmat hydraatit ovat kiteisiä kiinteitä aineita, jotka menettävät perustavanlaatuiset rakenteensa sitoutuneen veden poistamisen yhteydessä. Poikkeuksia tähän ovat zeoliitit (alumiinisilikaattimineraalit tai niiden synteettiset analogit, jotka sisältävät vettä määräämättömän määrän) sekä vastaavat savimineraalit, tietyt savet ja metallioksidit, joiden vesipitoisuus vaihtelee hydratoituneissa muodoissa; zeoliitit menettävät ja palauttavat veden palautuvasti muuttumattomina rakenteessa vain vähän tai eivät ollenkaan.

Aineita, jotka imevät itsestään vettä ilmasta hydraattien muodostamiseksi, tunnetaan hygroskooppisina tai rakeistuneina, kun taas hydraatit, jotka menettävät ns. Hydraatioveden tai kiteytymisveden muodostaen hydratoimattomia (vedettömiä) aineita, kutsutaan kupliksi. Monissa tapauksissa veden otto ja menetykset (kuumentamalla, alentamalla painetta tai muulla tavalla) ovat palautuvia prosesseja, joihin joskus liittyy värinmuutoksia. Esimerkiksi sininen vitrioli tai kuparisulfaattipentahydraatti (CuSO 4 ~ 5H 2 O) on sininen, kuparisulfaattitrihydraatti (CuSO 4 ~ 3H 2 O) on sininen ja vedetön kuparisulfaatti (CuSO 4) on valkoinen.

Muita esimerkkejä hydraatit ovat Glauber-suolaa (natrium- sulfaatti-dekahydraattia, Na 2 SO 4 ∙ 10H 2 O); pesusoodaa (natriumkarbonaattidekahydraatti, Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O); booraksia (natriumtetraboraattidekahydraattia, Na 2 B 4 O 7 ∙ 10H 2 O); sulfaatit tunnetaan vitriols (esim Epsomsuolaa MgSO 4 ∙ 7H 2 O); ja kaksinkertaisen suolat tunnetaan yhteisnimellä alums (M + 2 SO 4 ∙ M + 3 2 (SO 4) 3 ∙ 24H 2 O, jossa M + on monopositive kationi, kuten K + tai NH4 + ja M 3+ on tripositiivinen kationi, kuten Al 3+ tai Cr 3+).

Monissa tapauksissa hydraatit ovat koordinaatioyhdisteitä. CuSO 4 ∙ 5H 2 O on todella [Cu (H 2 O) 4] SO 4 ∙ 4H 2 O; neljä hydratoituneen veden molekyyliä on koordinoitu kupari-ioniin, kun taas viides vesimolekyyli on kytketty sulfaatti-ioniin, oletettavasti vedyllä. Samoin MgSO 4 ∙ 7H 2 O on tosiasiassa [Mg (H 2 O) 6] SO 4 ∙ 4H 2 O. Röntgendiffraktiotutkimukset ovat osoittaneet, että hydratoitu beryllium-sulfaatti (BeSO 4 ∙ 4H 2 O) ja hydratoitu berylliumnitraatti (Be (NO 3) 2 ∙ 4H 2 O) sisältävät kumpikin tetraedrisen ionin [olkoon (H 2 O) 4] 4+.

Useat kaasut - etenkin jalokaasut ja yksinkertaiset hiilivetykaasut, kuten metaani, etaani, propaani ja asetyleeni, sekä kloori ja hiilidioksidi - muodostavat kiteisiä hydraatteja, joita kutsutaan klatraattiyhdisteiksi suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa ja paineissa. Klatraattikiteillä on rakenne, jossa vesimolekyylit muodostavat löysästi pidetyn kehyksen, joka ympäröi kaasumolekyyliä. Metaanihydraatteja löytyy suurina määrinä merenpohjan ja ikiroudan alla maassa. Polttoainetta uskotaan olevan enemmän meren alla olevissa metaanihydraateissa kuin maailman hiili-, maakaasu- ja öljyvarastoissa. On myös huolta siitä, että ilmastonmuutos voi aiheuttaa metaanihydraattien hajoamisen ja vapautumisen metaanistaan, mikä pahentaisi ilmastonmuutosongelmaa, koska metaani on tehokkaampi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi.