Utama sains

Sebatian kimia hidrat

Sebatian kimia hidrat
Sebatian kimia hidrat

Video: (Master Kimia SPM) Sebatian Karbon 2024, Julai

Video: (Master Kimia SPM) Sebatian Karbon 2024, Julai
Anonim

Hydrate, sebatian yang mengandungi air dalam bentuk molekul H 2 O, biasanya, tetapi tidak selalu, dengan kandungan air yang pasti berat. Hidrat yang paling terkenal adalah pepejal kristal yang kehilangan struktur asasnya setelah penyingkiran air terikat. Pengecualian untuk ini adalah zeolit ​​(mineral silikat aluminium atau analog sintetiknya yang mengandungi air dalam jumlah yang tidak tentu) serta mineral tanah liat yang serupa, tanah liat tertentu, dan oksida logam, yang mempunyai bahagian air yang berubah-ubah dalam bentuk terhidratnya; zeolit ​​kehilangan dan mendapatkan semula air secara terbalik dengan sedikit atau tidak ada perubahan struktur.

Bahan yang secara spontan menyerap air dari udara untuk membentuk hidrat dikenal sebagai hygroscopic atau deliquescent, sedangkan hidrat yang kehilangan apa yang disebut sebagai air penghidratan atau air penghabluran untuk membentuk zat yang tidak terhidrasi (anhidrat) dikenal sebagai bahan pendarfluor. Dalam banyak kes, pengambilan dan kehilangan air (dengan pemanasan, penurunan tekanan, atau cara lain) adalah proses yang boleh dipulihkan, kadang-kadang disertai dengan perubahan warna. Contohnya, vitriol biru, atau pentahidrat sulfat tembaga (CuSO 4 ∙ 5H 2 O), berwarna biru, trihidrat tembaga sulfat (CuSO 4 ∙ 3H 2 O) berwarna biru, dan sulfat tembaga anhidrat (CuSO 4) berwarna putih.

Contoh hidrat lain ialah garam Glauber (natrium sulfat decahydrate, Na 2 SO 4 ∙ 10H 2 O); soda basuh (natrium karbonat decahydrate, Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O); boraks (sodium tetraborate decahydrate, Na 2 B 4 O 7 ∙ 10H 2 O); sulfat yang dikenali sebagai vitriol (contohnya, garam Epsom, MgSO 4 ∙ 7H 2 O); dan garam berganda yang dikenali secara kolektif sebagai tawas (M + 2 SO 4 ∙ M +3 2 (SO 4) 3 ∙ 24H 2 O, di mana M + adalah kation monopositif, seperti K + atau NH4 +, dan M 3+ adalah kation tripositive, seperti Al 3+ atau Cr 3+).

Dalam banyak kes, hidrat adalah sebatian koordinasi. CuSO 4 ∙ 5H 2 O sebenarnya [Cu (H 2 O) 4] SO 4 ∙ 4H 2 O; empat molekul air hidrasi dikoordinasikan ke ion tembaga, sedangkan molekul air kelima dihubungkan dengan ion sulfat, mungkin dengan ikatan hidrogen. Begitu juga, MgSO 4 ∙ 7H 2 O sebenarnya [Mg (H 2 O) 6] SO 4 ∙ 4H 2 O. Kajian difraksi sinar-X telah menunjukkan bahawa beryllium sulfate terhidrat (BeSO 4 ∙ 4H 2 O) dan beryllium nitrate terhidrat (Be (NO 3) 2 ∙ 4H 2 O) kedua-duanya mengandungi ion kompleks tetrahedral [Be (H 2 O) 4] 4+.

Sejumlah gas - terutamanya gas mulia dan gas hidrokarbon sederhana seperti metana, etana, propana, dan asetilena, serta klorin dan karbon dioksida - membentuk hidrat kristal yang disebut sebatian klatrat pada suhu dan tekanan yang relatif rendah. Kristal kratrat mempunyai struktur di mana molekul air membentuk kerangka yang dipegang longgar di sekitar molekul gas. Metana hidrat dijumpai dalam jumlah besar di bawah dasar laut dan permafrost di darat. Dipercayai terdapat lebih banyak bahan bakar dalam hidrat metana bawah laut daripada simpanan arang batu, gas asli dan minyak dunia. Terdapat juga kekhawatiran bahawa perubahan iklim dapat menyebabkan metana hidrat terurai dan melepaskan metana mereka, yang akan memperburuk masalah perubahan iklim, kerana metana adalah gas rumah kaca yang lebih efektif daripada karbon dioksida.