Põhiline teadus

Hüdraat keemiline ühend

Hüdraat keemiline ühend
Hüdraat keemiline ühend

Video: 2. tund keemiline element protsent 2024, Juuli

Video: 2. tund keemiline element protsent 2024, Juuli
Anonim

Hüdraat - ühend, mis sisaldab vett H 2 O molekulide kujul, kuid tavaliselt, kuid mitte alati, kindla veesisaldusega kaalu järgi. Tuntuimad hüdraadid on kristalsed tahkised, mis kaotavad seotud vee eemaldamisel oma põhistruktuurid. Erandiks on tseoliidid (alumiiniumsilikaatmineraalid või nende sünteetilised analoogid, mis sisaldavad vett määramata koguses), samuti sarnased savimineraalid, teatavad savid ja metallioksiidid, mille hüdraaditud vormis on erinev vesi. tseoliidid kaotavad ja saavad vett tagasi pöörduvalt, struktuuris vähe või üldse mitte.

Aineid, mis absorbeerivad õhust vett spontaanselt, moodustades hüdraate, nimetatakse hügroskoopseteks või õhku eralduvateks, samas kui hüdraate, mis kaotavad niinimetatud hüdratsioonivee või kristallimisvee, moodustades hüdraatumata (veevabad) ained, nimetatakse kihisevateks. Paljudel juhtudel on vee tarbimine ja kadu (kuumutamise, rõhu vähendamise või muude vahendite abil) pöörduvad protsessid, millega mõnikord kaasnevad värvimuutused. Näiteks sinine vitrioliõli või vasksulfaat pentahüdraaadist (CuSO 4 ∙ 5H 2 O), on sinine, vasksulfaat trihüdraat (CuSO 4 ∙ 3H 2 O) on sinine ja veevaba vasksulfaadiga (CuSO 4) on valge.

Teised näited hüdraadid on glaubrisool (naatriumsulfaatdekahüdrati, Na 2 SO 4 ∙ 10H 2 O); pesemine sooda (naatriumkarbonaat dekahüdraati, Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O); booraks (naatriumtetraboraat dekahüdraati, Na 2 B 4 O 7 ∙ 10H 2 O); sulfaatide tuntakse vitriols (nt mõrusool, MgSC 4 ∙ 7H 2 O); ja kaksiksooli ühiselt nimetatakse kaaliumalumiiniummaarjas (M + 2 SO 4 ∙ M 3 2 (SO 4) 3 ∙ 24H 2 O, kus M + on monopositive katioon, nagu K + või NH4 + ja M 3+ on tripositiivne katioon, näiteks Al 3+ või Cr 3+).

Mitmel juhul on hüdraadid koordineerivad ühendid. CuSO 4 ∙ 5H 2 O on tegelikult [Cu (H 2 O) 4] SO 4 ∙ 4H 2 O; neli hüdreerimisvee molekuli on kooskõlastatud vaskiooniga, viies veemolekul on aga ühendatud sulfaatiooniga, eeldatavalt vesiniksideme kaudu. Samamoodi MgSC 4 ∙ 7H 2 O on tegelikult [Mg (H 2 O) 6] SO 4 ∙ 4H 2 O. röntgenkiirte difraktsiooni uuringud on näidanud, et hüdraatunud berülliumi kohal (BESO 4 ∙ 4H 2 O) ja hüdraatunud berülliumi nitraati (Be (NO 3) 2 ∙ 4H 2 O) sisaldavad mõlemad tetraeedrilise kompleksi iooni [Be (H 2 O) 4] 4+.

Mitmed gaasid - eriti väärisgaasid ja lihtsad süsivesinikegaasid, näiteks metaan, etaan, propaan ja atsetüleen, samuti kloor ja süsinikdioksiid - moodustavad suhteliselt madalatel temperatuuridel ja rõhul kristalseid hüdraate, mida nimetatakse klatraadi ühenditeks. Klatraadi kristallidel on struktuur, milles veemolekulid moodustavad gaasimolekuli ümbritseva lõdvalt hoitud raamistiku. Metaanhüdraate leidub suurtes kogustes ookeanipõhja ja igikeltsa maismaal. Arvatakse, et merealuses metaanhüdraatides on rohkem kütust kui maailma söe-, maagaasi- ja naftavarudes. Samuti tuntakse muret, et kliimamuutused võivad põhjustada metaanhüdraatide lagunemise ja nende metaani eraldumise, mis süvendaks kliimamuutuste probleemi, kuna metaan on tõhusam kasvuhoonegaas kui süsinikdioksiid.