Hidrato
Enquímica,unhidratoé unha substancia que conténaugaou os seus elementos constituíntes. O estado químico da auga varía amplamente entre os diferentes tipos de hidratos, algúns dos cales xa se chamaban así antes de que fose coñecida a súa estrutura química.
Tense usado o termo hidrato con estes tres sentidos:
- Produtos de reaccións de hidratación.
- Auga atrapada en cristais de compostos inorgánicos ou orgánicos.
- Usos históricos en química orgánica baseados en fórmulas empíricas ou en antigas teorías.
Natureza química dos hidratos
[editar|editar a fonte]En química orgánica
[editar|editar a fonte]En química orgánica, un hidrato é un composto formado pola adición de auga ou os seus elementos noutra molécula. Por exemplo,etanol,CH3–CH2–OH, é o produto dareacción de hidratacióndoeteno,CH2=CH2,formado pola adición de H a un C e de OH a outro C, polo que podería considerarse un hidrato de eteno. Pode eliminarse unha molécula de auga do composto, por exemplo por adición deácido sulfúrico.Outro exemplo é ohidrato de cloral,CCl3–CH(OH)2,que se pode formar por reacción da auga cocloral,CCl3–CH=O.
Moitas moléculas orgánicas, e tamén inorgánicas, forman cristais que incorporan auga na estrutura cristalina sen que se produza unha alteración química da molécula orgánica (auga de cristalización). O azucretrehalosa,por exemplo, existe tanto en formaanhidra(conpunto de fusiónde 203 °C) coma en forma de dihidrato (con punto de fusión de 97 °C). Oscristais de proteínasteñen normalmente un contido de auga de ata o 50%.
Algunhas moléculas son tamén denominadas hidratos simplemente por razóns históricas. Omonosacáridoglicosa(e outrosglícidos), con fórmula C6H12O6,pensábase inicialmente que tiña a fórmula C6(H2O)6e describíase como un hidrato de carbono (hoxe chamado mellor carbohidrato ou glícido). Ometanolvéndese a miúdo como “hidrato de metilo”, nome que implicaría a fórmula incorrecta CH3OH2,en lugar da correcta CH3–OH.
En química inorgánica
[editar|editar a fonte]Os hidratos son sales inorgánicos que "conteñen moléculas de auga combinadas nunha proporción definida como parte integrante duncristal",[1]que poden estar unidas a un centro metal ou que cristalizaron co complexo metal. Ditos hidratos tamén se di que conteñenauga de cristalizaciónouauga de hidratación.
 |
|
| Cloruro de cobalto(II) anhidro CoCl2 |
Cloruro de cobalto(II) hexahidrato CoCl2•6H2O |
Un exemplo moi visual de composto que cambia de cor ao hidratarse é ocloruro de cobalto(II),que pasa de ser vermello a ser azul cando se hidrata, e, por tanto, pode utilizarse como un indicador da presenza de auga.
A notación "composto hidratado⋅nH2O",na quené o número de moléculas de auga por unidade de fórmula do sal, utilízase comunmente para os sales hidratados. Oné normalmente unenteironon moi elevado, aínda que son posibles tamén valores fraccionarios. Por exemplo, nunmonohidraton ten o valor de 1, e nunhexahidraton é 6. Os prefixos de orixe grega que se utilizan son:[2]
- Hemi – 1/2
- Mono – 1
- Sesqui - 1½
- Di – 2
- Tri – 3
- Tetra – 4
- Penta – 5
- Hexa – 6
- Hepta – 7
- Octa – 8
- Nona – 9
- Deca – 10
- Undeca - 11
- Dodeca - 12
Un hidrato que perdeu auga denomínaseanhídrido;a auga que lle queda, en caso de que lle quede algunha, só pode ser eliminada mediante un forte quentamento. Unha substancia que non contén ningunha molécula de auga denomínaseanhidra.Algúns compostos anhidro hidrátanse tan doadamente que se di que sonhigroscópicose utilízanse como axentes de secado ou desecantes. Algunhas substancias hidratadas conteñen unha proporción de auga variable dentro de certo intervalo; por exemplo, oópaloé un exemplo demineraloidehidratado, que é unha formaamorfadasílicecon fórmula SiO2·nH2O e cun contido de auga que vai do 3 ao 21% en peso (normalmente do 6 ao 10%).
Hidratos clatratos
[editar|editar a fonte]- Artigo principal:Hidrato clatrato.
Oshidratos clatratos(tamén chamados hidratos de gas ou clatratos de gas) están formados por xeo de auga que forma unha estrutura na que están atrapadas outras moléculas. Son unha forma declatrato.Un exemplo importante é ohidrato de metano(ou clatrato de metano).
Moléculas non polares como o metano poden formar hidratos clatratos con auga, especialmente en condicións de alta presión. Aínda que no clatrato non se formanpontes de hidróxenoentre as moléculas de auga e o metano, cando este gas é a molécula hospedada, poden formarse a miúdo pontes de hidróxeno entre a molécula hospedadora e as de auga cando a hospedadora é unha molécula orgánica máis grande como, por exemplo, otetrahidrofurano.En tales casos as pontes de hidróxeno hospedado-hospedador orixínanse na formación dosdefectos Bjerrumde tipo L no retículo do clatrato.[3]
Estabilidade
[editar|editar a fonte]A estabilidade dos hidratos está determinada xeralmente pola natureza do composto, a súa temperatura, e a humidade relativa (se están expostos ao aire).
Notas
[editar|editar a fonte]- ↑"Hydrate".Farlex, Inc (TheFreeDictionary ).Consultado o2009-07-08.
- ↑Nomenclature of Inorganic ChemistryIUPAC Recommendations 2005. Table IV Multiplicative Prefixes, p.258
- ↑Alavi S, Susilo R, Ripmeester JA (2009)."Linking microscopic guest properties to macroscopic observables in clathrate hydrates: guest-host hydrogen bonding"(PDF).The Journal of Chemical Physics130(17): 174501.Bibcode:2009JChPh.130q4501A.PMID19425784.doi:10.1063/1.3124187.
