Хидрат
Хидрат — хемиска супстанција која содржи вода или нејзините составни елементи. Хемиската состојба на водата во голема мера е зависна од класата на хидратот.
Хемиски особености
уредиНеорганска хемија
уредиХидратите се неоргански соли што „содржат водени молекули комбинирани во одреден сооднос како нераздвоен дел од кристалот“[1] кои се сврзани или со метално средиште, или се кристализирани со металниот комплекс. Ваквите кристали содржат кристална вода или хидратациска вода. Ако водата е тешка вода во која составниот водород е изотопот деутериум, тогаѓ може да се употреби поимот деутерат наместо хидрат.
_chloride.jpg) |
-chloride-hexahydrate-sample.jpg)
|
| Безводен кобалт(II) хлорид CoCl 2 (сино) |
Кобалт(II) хлорид хексахидрат CoCl 2 · 6H2O (розово) |
Забележителен пример е кобалт(II) хлоридот, кој од син станува црвен под дејство на минерална хидратација, и затоа може да се користи како показател на водата.
Хидрираноста на солта честа се бележи со „хидрирано соединение⋅nH
2O“, каде n е бројот на водени молекули по формулна единица на солта. n обично е низок цел број, иако се јавуваат и дробни вредности. На пример, кај монохидрат n = 1, а кај хексахидрат n = 6. Бројчените претставки се следниве:[2]
- хеми — 0,5
- моно — 1
- сескви — 1,5
- ди — 2
- три — 3
- тетра — 4
- пента — 5
- хекса — 6
- хепта — 7
- окта — 8
- нона — 9
- дека — 10
- ундека — 11
- додека — 12
Хидратот кој изгубил вода се нарекува анхидрид; преостанатата вода, ако ја има, може да се отстрани само под дејство на силна топлина. Супстанцијата која воопшто не содржи вода се нарекува безводна. Некои безводни соединенија хидрираат толку лесно што се сметаат за хигроскопни и служат како исушувачи.
Органска хемија
уредиВо органската хемија хидратот е соединение настанато со хидрација, т.е. „додавање на вода или елементите на водата (H и OH) во молекулската сушност“.[3] На пример: етанолот (CH
3–CH
2–OH) е производ на хидратација на етен (CH
2=CH
2) настанат со додавање на H кон еден C и OH кон другиот C, па така може да се смета за хидрат на етенот. Водената молекула може да се елиминира, на пример, под дејство на сулфурна киселина. Друг пример е хлорал хидратот (CCl
3–CH(OH)
2), кој може да се образува со реакција на вода со хлорал (CCl
3–CH=O).
Многу органски и неоргански молекули образуваат кристали кои содржат во кристалната структура без хемиска измена на органската молекула (кристална вода). На пример, шеќерот трехалоза постои и во безводен облик (точка на топење 203 °C) и како дихидрат (точка на топење 97 °C). Белковинските кристали често содржат 50 % вода.
Молекулите кои се нарекуваат хидрати од историски причини не се опишани погоре. Гликозата (C
6H
12O
6) првично се мислело дека содржи C
6(H
2O)
6 и затоа се сметала за јаглехидрат.
Образбата на хидрати е честа појава кај активните состојки. Многу производни процеси овозможуваат образување на хидрати, и степенот на хидрираност може да се измени под дејство на околинската влажност и со време. Степенот на хидрација на една активна фармацевтска состојка може значително да ја засегне стапката на растворливост, а со тоа и нејзината биорасположливост.[4]
Гасни хидрати
уредиГасните хидрати (наречени и клатратни хидрати или гасни клатрати) се воден мраз со заробени гасни молекули; тие се облик на клатрат. Важен пример е метанскиот хидрат (наречен и гасен хидрат, метански клатрат итн.).
Неполарните молкули како метанот може да образуваат гасни хидрати со вода, особено под висок притисок. Иако не настанува водородно сврзување помеѓу водата и гостинските молекули кога метанот е гостинска молекула во клатратот, водородното сврзување гостин–домаќин настанува кога гостинот е поголема органска молекула како тетрахидрофуранот. Во тие случај врските водат до образување на Бјеруомви мани тип L во клатратната решетка.[5][6]
Стабилност
уредиСтабилноста на хидратите начелно се одредува според природата на соединенијата, нивната температура и релатвната влажност (ако се изложени на воздух).
Поврзано
уредиНаводи
уреди- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. изд.). Butterworth-Heinemann. стр. 625. ISBN 0080379419.
- ↑ Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005. Table IV Multiplicative Prefixes, стр. 258.
- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2. изд. (the "Gold Book") (1997). Семрежна поправена верзија: (2019) "Hydration". doi:10.1351/goldbook.H02876
- ↑ Surov, Artem O., Nikita A. Vasilev, Andrei V. Churakov, Julia Stroh, Franziska Emmerling, and German L. Perlovich. "Solid Forms of Ciprofloxacin Salicylate: Polymorphism, Formation Pathways and Thermodynamic Stability". Crystal Growth & Design (2019). doi:10.1021/acs.cgd.9b00185.
- ↑ Alavi S., Susilo R., Ripmeester J. A. (2009). „Linking microscopic guest properties to macroscopic observables in clathrate hydrates: guest-host hydrogen bonding“ (PDF). The Journal of Chemical Physics. 130 (17): 174501. Bibcode:2009JChPh.130q4501A. doi:10.1063/1.3124187. PMID 19425784.CS1-одржување: користи параметар authors (link)
- ↑ Hassanpouryouzband, Aliakbar; Joonaki, Edris; Vasheghani Farahani, Mehrdad; Takeya, Satoshi; Ruppel, Carolyn; Yang, Jinhai; J. English, Niall; M. Schicks, Judith; Edlmann, Katriona; Mehrabian, Hadi; M. Aman, Zachary; Tohidi, Bahman (2020). „Gas hydrates in sustainable chemistry“. Chemical Society Reviews. 49 (15): 5225–5309. doi:10.1039/C8CS00989A. PMID 32567615. S2CID 219971360.