Кристалогідрати

Виділити розчинена речовина з розчину можна шляхом випарювання води. У деяких випадках утворюються гідрати в кристалічному вигляді або кристалогідрати. Вони містять молекули води, які називаються кристалізаційною водою.

Загальний опис

Кристалогідрати утворюються завдяки взаємодії катіонів кристалічної решітки речовини з молекулами води. Це можливо, якщо зв’язок між катіонами і аніонами кристала слабша.

До Кристалогідрат в першу чергу відносяться солі. Типовими кристалогідрату є природні мінерали – гіпс, карналіт, алебастр, бура. Також кристалогідрати утворюють кислоти і підстави.

Назва речовини залежить від кількості молекул води. Для цього використовують приставки, що позначають число:

  1. моно;
  2. ді;
  3. три;
  4. тетра;
  5. пента;
  6. гекса;
  7. гептил;
  8. окта;
  9. нона;
  10. дека.

Наприклад, кристалогідрат FeSO4, що містить одну молекулу води, називається моногідрат сульфату заліза (II). Якщо в кристалогідраті сім молекул води, він називається гептагідрат сульфату заліза (II).

Вода з кристалогідрату в більшості випадків видаляється поступово. Наприклад, при нагріванні мідного купоросу, він переходить в тригідрат, потім в моногідрат. При нагріванні до 250 ° С мідний купорос повністю зневоднюється до сульфату міді (II).

Формула кристалогідрату складається з двох частин. Спочатку записується формула речовини. Через точку (знак множення) вказується кількість молекул води. Наприклад, ZnSO4 ∙ 7H2O, CuSO4 ∙ H2O, Na2CO3 · 10H2O, H2SO4 · H2O.

Розрахунок маси речовини

При прожаренні кристалогідрати розкладаються на суху речовину і воду. Щоб обчислити масову частку речовини використовується наступна формула:

ω (сухий. в-ва) = m (сухий. в-ва) / m (кр-та).

Для розрахунку масової частки води застосовується схожа формула:

ω (H2O) = m (H2O) / m (кр-та).

Розглянемо рішення задачі із застосуванням формули.

Необхідно обчислити масову частку кристалізаційної води в тригідрату нітрату міді (II) (Cu (NO3) 2 ∙ 3H2O).

Рішення:

Спочатку запишемо молярні маси води і нітрату міді (II):

  • M (Cu (NO3) 2) = 187,5 г / моль;
  • M (H2O) = 18 г / моль.

В 1 молі кристалогідрату міститься 1 моль нітрату міді (II) і 3 моль води, тому отримуємо за формулою m = n ∙ M масу води і масу солі в кристалогідраті:

  • m (H2O) = 3 ∙ 18 = 54 г;
  • m (Cu (NO3) 2) = 1 ∙ 187,5 = 187,5 м

Вирахуємо загальну масу речовини:

m (Cu (NO3) 2 ∙ 3H2O) = 187,5 + 54 = 241,5 м

Залишається обчислити масову частку води:

ω (H2O) = m (H2O) / m (кр-та) = 54 / 241,5 = 0,22 або 22%.

Відповідь: масова частка води в тригідрату нітрату міді (II) 22%.

Деякі речовини неможливо збезводнити без розкладання. Наприклад, з’єднання BeC2O4 · H2O стійко тільки в формі кристалогідрату.

Що ми дізналися?

Кристалогідрату називаються речовини, що містять молекули води за рахунок їх тяжіння катіонами кристалічної решітки. У формулі кристалогідратів, а також в назві речовини вказується кількість води. Наприклад, CuSO4 ∙ H2O – моногідрат сульфату міді (II). Якщо відомі маси води і сухої речовини, можна обчислити їх масову частку.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Тромбоксан