Chủ YếU khoa học

Hợp chất hóa học hydrat

Hợp chất hóa học hydrat
Hợp chất hóa học hydrat

Video: Vai trò của carbon hydrate với cơ thể 2024, Tháng BảY

Video: Vai trò của carbon hydrate với cơ thể 2024, Tháng BảY
Anonim

Hydrat, bất kỳ hợp chất nào chứa nước ở dạng phân tử H 2 O, thường, nhưng không phải lúc nào cũng có hàm lượng nước xác định theo trọng lượng. Các hydrat được biết đến nhiều nhất là các chất rắn kết tinh làm mất cấu trúc cơ bản của chúng khi loại bỏ nước bị ràng buộc. Ngoại lệ cho điều này là các zeolit ​​(khoáng silicat nhôm hoặc các chất tương tự tổng hợp của chúng có chứa nước với số lượng không xác định) cũng như các khoáng sét tương tự, đất sét nhất định và oxit kim loại, có tỷ lệ nước thay đổi ở dạng hydrat hóa; zeolit ​​mất và lấy lại nước đảo ngược với ít hoặc không thay đổi cấu trúc.

Các chất tự nhiên hấp thụ nước từ không khí để tạo thành hydrat được gọi là hút ẩm hoặc khử mùi, trong khi đó hydrat làm mất cái gọi là nước hydrat hóa hoặc nước kết tinh để tạo thành các chất không khan (khan) được gọi là chất lỏng. Trong nhiều trường hợp, sự hấp thu và mất nước (do đun nóng, giảm áp suất hoặc các phương tiện khác) là các quá trình có thể đảo ngược, đôi khi đi kèm với những thay đổi về màu sắc. Ví dụ, vitriol màu xanh, hoặc đồng sunfat pentahydrat (CuSO 4 5H 2 O), có màu xanh lam, đồng sunfat trihydrat (CuSO 4 ∙ 3H 2 O) có màu xanh lam và đồng sunfat khan (CuSO 4) có màu trắng.

Các ví dụ khác về hydrat là muối Glauber (natri sulfat decahydrate, Na 2 SO 4 10H 2 O); nước rửa chén (natri cacbonat decahydrat, Na 2 CO 3 10H 2 O); borax (natri tetraborat decahydrat, Na 2 B 4 O 7 10H 2 O); các sunfat được gọi là vitriols (ví dụ, muối Epsom, MgSO 4 ∙ 7H 2 O); và các muối kép được gọi chung là alum (M + 2 SO 4 M +3 2 (SO 4) 3 24H 2 O, trong đó M + là một cation đơn sắc, như K + hoặc NH4 +, và M 3+ là một cation ba lần, chẳng hạn như Al 3+ hoặc Cr 3+).

Trong nhiều trường hợp, hydrat là hợp chất phối hợp. CuSO 4 ∙ 5H 2 O thực sự là [Cu (H 2 O) 4] SO 4 ∙ 4H 2 O; bốn phân tử nước hydrat hóa được phối hợp với ion đồng, trong khi phân tử nước thứ năm được liên kết với ion sunfat, có lẽ là do liên kết hydro. Tương tự như vậy, MgSO 4 ∙ 7H 2 O thực sự là [Mg (H 2 O) 6] SO 4 4H 2 O. Các nghiên cứu nhiễu xạ tia X đã chỉ ra rằng beryllium sulfate ngậm nước (BeSO 4 ∙ 4H 2 O) và nitrat beryllium hydrat hóa (Cả Be (NO 3) 2 ∙ 4H 2 O) đều chứa ion phức tứ diện [Be (H 2 O) 4] 4+.

Một số loại khí khác đáng chú ý là các loại khí cao quý và các loại khí hydrocarbon đơn giản như metan, etan, propan và axetylen, cũng như clo và carbon dioxide hình thành hydrat tinh thể gọi là hợp chất clathrate ở nhiệt độ và áp suất tương đối thấp. Các tinh thể clathrate có cấu trúc trong đó các phân tử nước tạo thành một khung lỏng lẻo bao quanh phân tử khí. Methane hydrat được tìm thấy với số lượng lớn dưới đáy đại dương và băng vĩnh cửu trên đất liền. Người ta tin rằng có nhiều nhiên liệu trong hydrat dưới đáy biển hơn so với trữ lượng than, khí đốt tự nhiên và dầu mỏ trên thế giới. Cũng có những lo ngại rằng biến đổi khí hậu có thể làm cho khí mêtan bị phá vỡ và giải phóng khí mê-tan của chúng, điều này sẽ làm trầm trọng thêm vấn đề biến đổi khí hậu, vì khí mê-tan là một loại khí nhà kính hiệu quả hơn so với carbon dioxide.