Гидрат

редактировать
Эта статья о химических соединениях. Для гидратации людей или животных см. Питье.

В химии, A гидрат представляет собой вещество, которое содержит воду или ее составные элементы. Химическое состояние воды широко варьируется между различными классами гидратов, некоторые из которых были так помечены до того, как их химическая структура стала понятна.

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Химическая природа
    • 1.1 Неорганическая химия
    • 1.2 Органическая химия
    • 1.3 Клатрат гидраты
  • 2 Стабильность
  • 3 См. Также
  • 4 ссылки
Химическая природа

Неорганическая химия

Основная статья: кристаллизационная вода

Гидраты представляют собой неорганические соли, «содержащие молекулы воды, объединенные в определенном соотношении в качестве неотъемлемой части кристалла », которые либо связаны с металлическим центром, либо кристаллизовались с комплексом металла. Сообщается также, что такие гидраты содержат кристаллизационную или гидратную воду. Если вода представляет собой тяжелую воду, в которой водородом является изотоп дейтерий, тогда термин дейтерат может использоваться вместо гидрата.

Хлорид кобальта (II).jpg Кобальт (II) -хлорид-гексагидрат-sample.jpg
Безводный хлорид кобальта (II) CoCl 2 (синий) Гексагидрат хлорида кобальта (II) CoCl 2 6H 2 O (розовый)

Ярким примером является хлорид кобальта (II), который при гидратации меняет цвет с синего на красный и поэтому может использоваться в качестве индикатора воды.

Обозначение « гидратированное соединение ⋅ n H 2 O », где n - количество молекул воды на формульную единицу соли, обычно используется, чтобы показать, что соль гидратирована. П, как правило, с низким числом, хотя это возможно для дробных значений произойти. Например, в моногидрате n  = 1, а в гексагидрате n  = 6. Числовые префиксы греческого происхождения:

  • Hemi - 1 ⁄ 2
  • Моно - 1
  • Сескви - 1+1 ⁄ 2
  • Ди - 2
  • Три - 3
  • Тетра - 4
  • Пента - 5
  • Гекса - 6
  • Гепта - 7
  • Окта - 8
  • Нона - 9
  • Дека - 10
  • Ундека - 11
  • Додека - 12

Гидрат, потерявший воду, называется ангидридом ; оставшуюся воду, если она есть, можно удалить только при очень сильном нагревании. Вещество, не содержащее воды, называется безводным. Некоторые безводные соединения настолько легко гидратируются, что их называют гигроскопичными и используются как осушители или осушители.

Органическая химия

В органической химии гидрат - это соединение, образованное гидратацией, то есть «добавлением воды или элементов воды (то есть H и OH) к молекулярному объекту». Например: этанол, СН 3 -СН 2 -ОН, является продуктом реакции гидратации из этена, СН 2 = СН 2, образованный путем добавления H к одному С и ОН к другой C, и поэтому могут быть рассмотрены в виде гидрата этена. Молекула воды может быть удалена, например, под действием серной кислоты. Другой пример - хлоралгидрат CCl 3 -CH (OH) 2, который может быть образован реакцией воды с хлоралем CCl 3 -CH = O.

Многие органические молекулы, а также неорганические молекулы образуют кристаллы, которые включают воду в кристаллическую структуру без химического изменения органической молекулы ( кристаллизационная вода ). Например, сахарная трегалоза существует как в безводной форме (точка плавления 203 ° C), так и в виде дигидрата (точка плавления 97 ° C). Кристаллы белка обычно содержат до 50% воды.

Молекулы также помечены как гидраты по историческим причинам, не упомянутым выше. Глюкоза, C 6 H 12 O 6, первоначально считалась C 6 (H 2 O) 6 и описывалась как углевод.

Для активных ингредиентов характерно образование гидратов. Многие производственные процессы обеспечивают возможность образования гидратов, и состояние гидратации может изменяться в зависимости от влажности окружающей среды и времени. Состояние гидратации активного фармацевтического ингредиента может значительно влиять на растворимость и скорость растворения и, следовательно, на его биодоступность.

Клатрат гидраты

Основная статья: клатрат гидрат

Клатратные гидраты (также известные как газовые гидраты, газовые клатраты и т. Д.) Представляют собой водяной лед с молекулами газа, заключенными внутри; они являются формой клатрата. Важным примером является гидрат метана (также известный как газовый гидрат, клатрат метана и т. Д.).

Неполярные молекулы, такие как метан, могут образовывать клатратные гидраты с водой, особенно под высоким давлением. Хотя нет водородной связи между водой и молекулами-гостями, когда метан является молекулой-гостем клатрата, водородная связь «гость-хозяин» часто образуется, когда гость представляет собой более крупную органическую молекулу, такую ​​как тетрагидрофуран. В таких случаях водородные связи гость – хозяин приводят к образованию дефектов Бьеррума L-типа в клатратной решетке.

Стабильность

Стабильность гидратов обычно определяется природой соединений, их температурой и относительной влажностью (если они находятся на воздухе).

Смотрите также
Рекомендации
Последняя правка сделана 2023-03-19 09:17:13
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте