رئيسي علم

ترطيب مركب كيميائي

ترطيب مركب كيميائي
ترطيب مركب كيميائي

فيديو: تعريف العامل الحفاز وتأثيرة فى التفاعلات الكيميائية 2024, يوليو

فيديو: تعريف العامل الحفاز وتأثيرة فى التفاعلات الكيميائية 2024, يوليو
Anonim

هيدرات ، أي مركب يحتوي على الماء على شكل جزيئات H 2 O ، عادة ، ولكن ليس دائمًا ، مع محتوى محدد من الماء بالوزن. أفضل الهيدرات المعروفة هي المواد الصلبة البلورية التي تفقد هياكلها الأساسية عند إزالة الماء المرتبط. الاستثناءات من ذلك هي الزيوليت (معادن سيليكات الألومنيوم أو نظائرها الاصطناعية التي تحتوي على الماء بكميات غير محددة) بالإضافة إلى معادن الطين المماثلة وبعض الطين والأكاسيد المعدنية ، التي لها نسب متغيرة من الماء في أشكالها المائية. يفقد الزيوليت الماء ويستعيده بشكل عكسي مع تغيير طفيف أو بدون تغيير في الهيكل.

تُعرف المواد التي تمتص الماء تلقائيًا من الهواء لتكوين هيدرات باسم استرطابي أو مائي ، في حين تُعرف الهيدرات التي تفقد ما يُسمى بمياه الترطيب أو ماء التبلور لتكوين المواد غير المائيّة (اللامائية) باسم الإزهار. في كثير من الحالات ، يعتبر امتصاص الماء وفقدانه (عن طريق التسخين أو تقليل الضغط أو وسائل أخرى) عمليات قابلة للعكس ، مصحوبة أحيانًا بتغيرات في اللون. على سبيل المثال ، الزاج الأزرق أو pentahydrate كبريتات النحاس (CuSO 4 ∙ 5H 2 O) ، أزرق ، وكبريتات النحاس الثلاثية (CuSO 4 ∙ 3H 2 O) زرقاء ، وكبريتات النحاس اللامائية (CuSO 4) بيضاء.

أمثلة أخرى على الهيدرات هي ملح Glauber (ديكاهيدرات كبريتات الصوديوم ، Na 2 SO 4 ∙ 10H 2 O) ؛ صودا الغسيل (ديكا هيدرات كربونات الصوديوم ، Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O) ؛ بوراكس (ديكاهيدرات رباعي الصوديوم ، Na 2 B 4 O 7 ∙ 10H 2 O) ؛ الكبريتات المعروفة باسم الزاجيات (على سبيل المثال ، ملح إبسوم ، MgSO 4 ∙ 7H 2 O) ؛ والأملاح المزدوجة المعروفة مجتمعة باسم alums (M + 2 SO 4 ∙ M +3 2 (SO 4) 3 ∙ 24H 2 O ، حيث M + كاتيون أحادي ، مثل K + أو NH4 + و M 3+ هو كاتيونية ثلاثية ، مثل Al 3+ أو Cr 3+).

في كثير من الحالات ، تكون الهيدرات مركبات تنسيق. CuSO 4 ∙ 5H 2 O هو في الواقع [Cu (H 2 O) 4] SO 4 ∙ 4H 2 O ؛ يتم تنسيق أربعة جزيئات من الماء من الماء إلى أيون النحاس ، في حين يرتبط جزيء الماء الخامس بأيون الكبريتات ، ويفترض عن طريق الترابط الهيدروجيني. وبالمثل ، فإن MgSO 4 ∙ 7H 2 O هو في الواقع [Mg (H 2 O) 6] SO 4 ∙ 4H 2 O. أظهرت دراسات حيود الأشعة السينية أن كبريتات البريليوم المائي (BeSO 4 ∙ 4H 2 O) ونترات البريليوم المائي (يكون (NO 3) 2 ∙ 4H 2 O) كلاهما يحتوي على أيون معقد رباعي السطوح [Be (H 2 O) 4] 4+.

يشكل عدد من الغازات - لا سيما الغازات النبيلة والغازات الهيدروكربونية البسيطة مثل الميثان والإيثان والبروبان والأسيتيلين ، وكذلك الكلور وثاني أكسيد الكربون - هيدرات بلورية تسمى مركبات الكلاترات عند درجات حرارة وضغوط منخفضة نسبيًا. تحتوي بلورات Clathrate على بنية تشكل فيها جزيئات الماء إطارًا فضفاضًا يحيط بجزيء الغاز. تم العثور على هيدرات الميثان بكميات كبيرة تحت قاع المحيط والجليد الدائم على الأرض. ويعتقد أن كمية الوقود في هيدرات الميثان تحت سطح البحر أكثر من احتياطيات الفحم والغاز الطبيعي والنفط في العالم. هناك أيضًا مخاوف من أن تغير المناخ يمكن أن يتسبب في تحلل هيدرات الميثان وإطلاق غاز الميثان ، مما قد يؤدي إلى تفاقم مشكلة تغير المناخ ، حيث أن الميثان هو غاز دفيئة أكثر فعالية من ثاني أكسيد الكربون.