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Compuesto químico hidrato

Compuesto químico hidrato
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Anonim

Hidrato, cualquier compuesto que contiene agua en forma de H 2 moléculas de O, por lo general, pero no siempre, con un contenido definido de agua en peso. Los hidratos más conocidos son los sólidos cristalinos que pierden sus estructuras fundamentales al eliminar el agua unida. Las excepciones a esto son las zeolitas (minerales de silicato de aluminio o sus análogos sintéticos que contienen agua en cantidades indefinidas), así como minerales de arcilla similares, ciertas arcillas y óxidos metálicos, que tienen proporciones variables de agua en sus formas hidratadas; Las zeolitas pierden y recuperan el agua de forma reversible con poco o ningún cambio en la estructura.

Las sustancias que absorben espontáneamente el agua del aire para formar hidratos se conocen como higroscópicas o delicuescentes, mientras que los hidratos que pierden el llamado agua de hidratación o el agua de cristalización para formar las sustancias no hidratadas (anhidras) se conocen como eflorescentes. En muchos casos, la absorción y la pérdida de agua (por calentamiento, disminución de la presión u otros medios) son procesos reversibles, a veces acompañados de cambios en el color. Por ejemplo, el vitriolo azul o el pentahidrato de sulfato de cobre (CuSO 4 ∙ 5H 2 O) es azul, el trihidrato de sulfato de cobre (CuSO 4 ∙ 3H 2 O) es azul y el sulfato de cobre anhidro (CuSO 4) es blanco.

Otros ejemplos de hidratos son la sal de Glauber (sulfato de sodio decahidratado, Na 2 SO 4 ∙ 10H 2 O); sosa comercial (carbonato de sodio decahidrato, Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O); bórax (tetraborato de sodio decahidratado, Na 2 B 4 O 7 ∙ 10H 2 O); los sulfatos conocidos como vitrioles (p. ej., sal de Epsom, MgSO 4 ∙ 7H 2 O); y las sales dobles conocidas colectivamente como alumbre (M + 2 SO 4 ∙ M +3 2 (SO 4) 3 ∙ 24H 2 O, donde M + es un catión monopositivo, como K + o NH4 +, y M 3+ es un catión tripositivo, como Al 3+ o Cr 3+).

En muchos casos, los hidratos son compuestos de coordinación. CuSO 4 ∙ 5H 2 O es en realidad [Cu (H 2 O) 4] SO 4 ∙ 4H 2 O; cuatro moléculas de agua de hidratación están coordinadas con el ion cobre, mientras que la quinta molécula de agua está unida al ion sulfato, presumiblemente por enlaces de hidrógeno. De manera similar, MgSO 4 ∙ 7H 2 O es en realidad [Mg (H 2 O) 6] SO 4 ∙ 4H 2 O. Los estudios de difracción de rayos X han demostrado que el sulfato de berilio hidratado (BeSO 4 ∙ 4H 2 O) y el nitrato de berilio hidratado (Be (NO 3) 2 ∙ 4H 2 O) ambos contienen el ión complejo tetraédrico [Be (H 2 O) 4] 4+.

Varios gases, especialmente los gases nobles y los gases de hidrocarburos simples como el metano, el etano, el propano y el acetileno, así como el cloro y el dióxido de carbono, forman hidratos cristalinos llamados compuestos de clatrato a temperaturas y presiones relativamente bajas. Los cristales de clatrato tienen una estructura en la que las moléculas de agua forman una estructura suelta que rodea la molécula de gas. Los hidratos de metano se encuentran en grandes cantidades debajo del fondo del océano y el permafrost en tierra. Se cree que hay más combustible en los hidratos de metano submarinos que en las reservas mundiales de carbón, gas natural y petróleo. También existe la preocupación de que el cambio climático podría causar que los hidratos de metano se descompongan y liberen metano, lo que empeoraría el problema del cambio climático, ya que el metano es un gas de efecto invernadero más efectivo que el dióxido de carbono.