خصائص الهيدرات لتجارب الكيمياء

يعد فهم خصائص الهيدرات أمرًا بالغ الأهمية للتنفيذ الناجح للتجارب في مجموعة متنوعة من مجالات الكيمياء. نظرًا لحقيقة أن الماء ضروري لجميع أشكال الحياة ، ومتوفر بمثل هذا الإمداد الوفير ، تظهر الهيدرات بشكل ما خلال كل تجربة كيميائية يمكن تخيلها تقريبًا. إن معرفة ما يمكن استخدامها لإنجازه سيساعد الكيميائيين أيضًا في تصميم تجاربهم الخاصة.

يؤدي تسخين الهيدرات إلى تفاعل ماص للحرارة ينتج عنه بقايا تعرف باسم المركب اللامائي. يختلف هذا المركب في التركيب والملمس وحتى اللون في بعض الحالات ، عن هيدراته الأم. المركبات اللامائية قابلة للذوبان بدرجة عالية في الماء ويتم استعادة لون الهيدرات إلى المركب اللامائي عند إضافته إلى الماء. معظم الهيدرات مستقرة في درجة حرارة الغرفة ، لكن درجات التجمد تختلف باختلاف المركبات.

قليل من الهيدرات الفريدة غير مستقرة في درجة حرارة الغرفة وتتأثر بالرطوبة في الغلاف الجوي. هيدرات الفلورسنت ، التي تحتوي على أملاح متنوعة ، تفقد الماء في درجة حرارة الغرفة ، مما ينتج قشرة مسحوقية. تمتص الهيدرات المسترطبة الماء من البيئة المحيطة ، ولذلك غالبًا ما تستخدم كمجففات لتجفيف السوائل والغازات. لا تستطيع الهيدرات المتحللة ، مثل هيدروكسيد الصوديوم الصلب ، التوقف عن امتصاص الماء من الغلاف الجوي حتى تذوب ذاتيًا.

تفاعلات الهيدرات الحقيقية قابلة للعكس دائمًا. يمكن إزالة الماء المضاف ، وسيحتفظ المركب بخصائصه الأصلية. وبالمثل ، يمكن استبدال الماء الذي تمت إزالته ، وستكون نتائج تفاعل الماء هي نفسها في كل مرة يتم إجراء التجربة. تتسبب تفاعلات حرارة معينة في استخلاص الماء من خلال تحلل المركب بدلاً من فقد الماء. على سبيل المثال ، على الرغم من أن الكربوهيدرات تطلق الماء عند تسخينها ، إلا أنها ليست هيدرات حقيقية ، لأن الكربوهيدرات تتحلل لإنتاج الطاقة التي يتم إنفاقها. لذلك ، لا يمكن عكس عملية الترطيب في التفاعل لأنه لا يمكن استبدال الطاقة المنتجة.

يمتلك كل هيدرات بنية بلورية تحتوي على عدد ثابت من جزيئات الماء. غالبًا ما يبحث الهيدرات عن جزيئات الماء من الغلاف الجوي لملء بلورة غير مكتملة ، ولكن الكثير من الماء ستؤدي الجزيئات المحيطة بهيدرات إلى انحلال أو تكتل مع هيدرات أخرى تمتلك نفس الشيء الخصائص. معظم الأملاح عبارة عن هيدرات ، وستظل العديد من هياكل الملح مذابة في الماء عند أي درجة حرارة. نتيجة لذلك ، تُستخدم هذه البلورات في مجموعة متنوعة من المشروبات الرياضية ، مثل Gatorade ، لتوفير الترطيب الأساسي للرياضيين أثناء التدريب وأداء الألعاب.