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水合物

2021-07-16 12:27:56

水合物(Hydrate)指的是含有水的化合物,其範圍相當廣泛。其中水可以是配位與其他部分相連,如水合金屬離子,也可以是以共價鍵相結合,如水合叁氯乙醛

粉紅色的水合氯化鈷加熱失水生成藍色的無水物,無水物吸水又變成粉紅色的水合物,因此用於矽膠中。

它是天然氣中某些組分於水分在壹定溫度、壓力條件下形成的白色晶體,外觀類似致密的冰雪,密度為0.88至0.90 g/cm。研究表明,水合物是壹種籠形晶體包絡物,水分子借氫鍵結合形成籠形結晶,氣體分子被包圍在晶格之中。

結構

低分子的氣體的水合物為體心立方晶格,較大的氣體分子則是類似於金剛石的晶體結構。化合物從其組成離子的水溶液中結晶出來時,所得到的晶體往往是天然氣水合物結構。天然氣水合物結構水合物。所以水合物並不是簡單的與水混合,水合物也是純凈物。

分類

水合物化學式具有確定數目的水分子,其結構大體可分為4類:

  1. 全部H2O分子配位於金屬陽離子。例如,六水合物Co(ClO4)2·6H2O中的6個H2O分子全部配位於Co離子, 可將其寫成[Co(H2O)6](ClO4)2
  2. 部分H2O分子配位於金屬陽離子,部分H2O分子鍵合於酸根陰離子。例如CuSO4·5H2O中的H2O分子。
  3. H2O分子進入固體晶格的確定位置,不與特定的陽離子或陰離子鍵合。這種化合物中的水分子叫晶格水,例如BaCl2·2H2O中的水分子。
  4. 壹部分H2O分子與陽離子配位,另壹部分則是晶格水。明礬KAl(SO4)2·12H2O似乎具有這種結構。

最後還應該提到水合包合物。它們應該歸入水合物, 但卻不是從其組成離子的水溶液中結晶出來的化合物。它們是H2O分子彼此間通過氫鍵形成籠,將外來的電中性分子或離子包於籠內而得到的壹類水合物。例如Cl2(H2O)7.25和“可燃冰”。

參見

  • 水合物列表