Гидраты, типы и виды гидратов.
Гидраты – это вещества, в которых молекулы воды связаны с другими молекулами или ионами.
Неорганические и органические гидраты
Гидраты:
Гидраты – это вещества, в которых молекулы воды связаны с другими молекулами или ионами.
Гидраты – это химические соединения, образующиеся при взаимодействии воды с различными веществами. Они представляют собой продукты присоединения определенного количества молекул воды к молекуле другого вещества.
Они имеют большое значение в различных областях науки и техники, а также в повседневной жизни.
Типы и виды гидратов. Неорганические и органические гидраты:
Неорганические гидраты представляют собой соединения, в которых молекулы воды образуют устойчивые комплексы с ионами или молекулами неводных соединений.
Ионные гидраты представляют собой соединения, в которых ионы одного или нескольких веществ связаны с молекулами воды.
Ионные гидраты образуются при взаимодействии ионов с молекулами воды, когда ионы растворенного вещества притягивают к себе молекулы воды, образуя связи с ними. Этот процесс называется гидратацией ионов. В результате этого процесса ионы становятся окруженными молекулами воды, которые образуют вокруг них гидратную оболочку.
Примером ионного гидрата является гидрат сульфат натрия (Na2SO4·10H2O), который используется в производстве моющих средств и других продуктов. Ярким примером также является хлорид кобальта (II) CoCl2, который при гидратации меняет цвет с синего на красный (пентагидрат хлорида кобальта (II) CoCl2·5Н2О) и поэтому может использоваться в качестве индикатора воды.
Гидратная оболочка ионных гидратов играет важную роль в свойствах растворов, так как она влияет на растворимость веществ, их электропроводность и другие свойства. Так, гидратная оболочка вокруг ионов в растворе электролита может увеличивать электропроводность раствора, так как ионы могут легче перемещаться в растворе благодаря наличию гидратной оболочки.
Неорганические гидраты солей обозначаются следующим образом: «Гидратированное соединение»⋅nH2O, где n – количество молекул воды на единицу формулы соли. Например, Na2SO4·10H2O. Где n обычно представляет собой целое число, хотя возможны и дробные значения. Например, в моногидрате n = 1 и в гексагидрате n = 6. Числовые префиксы имеют греческое происхождение.
Гидрат, потерявший воду, называется ангидридом.
Органические гидраты – это соединения, которые образуются при взаимодействии воды с органическими молекулами.
Органические гидраты – это соединение, образующееся в результате гидратации органических молекул, то есть добавления воды или элементов воды (т.е. H и OH) к органической молекуле.
Например: этанол, CH3−CH2−OH, является продуктом реакции гидратации этена, CH2=CH2, образующийся при добавлении H к одному атому углерода и OH к другому атому углерода, и поэтому может рассматриваться как гидрат этена. Молекула воды может быть удалена, например, под действием серной кислоты. Другой пример – хлоралгидрат CCl3−CH(OH)2, который может образовываться при реакции воды с хлоралем, CCl3−CH=O.
Органические гидраты могут быть найдены в различных формах, таких как газы, жидкости и твердые вещества. Они могут быть получены из различных источников, таких как нефть, природный газ и уголь. Одним из наиболее известных органических гидратов является гидрат метана, который образуется при взаимодействии метана и воды, или гидрат природного газа.
Газовые гидраты (клатратные гидраты, гидраты природных газов или клатраты) – кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа.
Клатратные гидраты (газовые гидраты) – это соединения, образующиеся при взаимодействии воды с различными газами, такими как метан, этан, пропан, азот, углекислый газ и диоксид серы. Представляют собой водяной лед с захваченными внутри молекулами газа.
Название «клатраты» (от лат. clat(h)ratus — «закрытый решёткой, посаженный в клетку»), было дано Пауэллом в 1948 году.
Клатратные гидраты образуются путем включения молекул газов в структуру воды, создавая стабильные комплексы. В результате этого процесса газы становятся растворимыми в воде и могут быть выделены из нее при определенных условиях.
Клатратные гидраты имеют важное практическое применение в различных отраслях промышленности. Например, они используются для удаления газов из воды в процессе ее очистки, а также для разделения газовых смесей. Кроме того, они могут быть использованы в качестве хладагентов и теплоносителей в системах отопления и охлаждения.
Однако образование клатратных гидратов может привести к проблемам, таким как закупорка трубопроводов и оборудования. Поэтому необходимо принимать меры для предотвращения их образования, например, использовать специальные ингибиторы или контролировать температуру и давление в системе.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com