Ιδιότητες ένυδρων για πειράματα χημείας

Η κατανόηση των ιδιοτήτων των υδριτών είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχή εκτέλεση πειραμάτων σε διάφορους τομείς χημείας. Λόγω του γεγονότος ότι το νερό είναι απαραίτητο για όλες τις μορφές ζωής, και διατίθεται σε τόσο άφθονη παροχή, τα ένυδρα άλατα εμφανίζονται σε κάποια μορφή σχεδόν σε κάθε πείραμα χημείας που μπορεί να φανταστεί κανείς. Γνωρίζοντας τι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να επιτύχουν θα βοηθήσουν επίσης τους χημικούς στο σχεδιασμό των δικών τους πειραμάτων.

Η θέρμανση ενός ένυδρου άλατος οδηγεί σε ενδοθερμική αντίδραση που παράγει ένα υπόλειμμα γνωστό ως άνυδρη ένωση. Αυτή η ένωση είναι διαφορετική σε δομή, υφή και ακόμη και χρώμα σε ορισμένες περιπτώσεις, από το μητρικό ένυδρο άλας της. Οι άνυδρες ενώσεις είναι πολύ διαλυτές στο νερό και το χρώμα του ένυδρου υλικού επαναφέρεται στην άνυδρη ένωση όταν προστίθεται στο νερό. Τα περισσότερα ένυδρα άλατα είναι σταθερά σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά τα σημεία πήξης ποικίλλουν μεταξύ των ενώσεων.

Μερικά μοναδικά ένυδρα άλατα δεν είναι σταθερά σε θερμοκρασία δωματίου και επηρεάζονται από την υγρασία στην ατμόσφαιρα. Τα ένυδρα φθορίζοντα, τα οποία περιλαμβάνουν μια ποικιλία αλάτων, χάνουν νερό σε θερμοκρασία δωματίου, παράγοντας μια κρούστα σε σκόνη. Τα υδροσκοπικά ένυδρα άλατα απορροφούν νερό από το περιβάλλον περιβάλλον και ως εκ τούτου χρησιμοποιούνται συχνά ως ξηραντικά για να στεγνώσουν υγρά και αέρια. Ενυδατωμένα υγρά, όπως το στερεό NaOH, δεν μπορούν να σταματήσουν να απορροφούν νερό από την ατμόσφαιρα έως ότου αυτοδιαλυθούν.

Οι αληθινές ενυδατικές αντιδράσεις είναι πάντα αναστρέψιμες. Το νερό που προστίθεται μπορεί να αφαιρεθεί και η ένωση θα διατηρήσει τις αρχικές της ιδιότητες. Ομοίως, το νερό που έχει αφαιρεθεί μπορεί να αντικατασταθεί και τα αποτελέσματα της αντίδρασης ενυδάτωσης θα είναι τα ίδια κάθε φορά που πραγματοποιείται το πείραμα. Ορισμένες θερμικές αντιδράσεις προκαλούν εκχύλιση νερού μέσω της αποσύνθεσης της ένωσης παρά της απώλειας νερού. Για παράδειγμα, αν και οι υδατάνθρακες απελευθερώνουν νερό όταν θερμαίνονται, δεν είναι αληθινοί ένυδροι, επειδή οι υδατάνθρακες αποσυντίθενται για να παράγουν ενέργεια που καταναλώνεται. Επομένως, η διαδικασία ενυδάτωσης δεν είναι αναστρέψιμη στην αντίδραση επειδή η παραγόμενη ενέργεια δεν μπορεί να αντικατασταθεί.

Κάθε ένυδρο άλας έχει μια κρυσταλλική δομή που περιέχει έναν σταθερό αριθμό μορίων νερού. Ένα ένυδρο άρωμα συχνά αναζητά μόρια νερού από την ατμόσφαιρα για να γεμίσει έναν ημιτελή κρύσταλλο, αλλά πάρα πολύ νερό μόρια που περιβάλλουν ένα ένυδρο άλας θα οδηγήσουν σε διάλυση ή συσσωμάτωση με άλλα ένυδρα που έχουν παρόμοια ιδιότητες. Τα περισσότερα άλατα είναι ένυδρα, και πολλές δομές αλάτων θα παραμείνουν διαλυμένες σε νερό σε οποιαδήποτε θερμοκρασία. Ως αποτέλεσμα, αυτοί οι κρύσταλλοι χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία αθλητικών ποτών, όπως το Gatorade, για την παροχή απαραίτητης ενυδάτωσης στους αθλητές κατά τη διάρκεια της προπόνησης και της απόδοσης του παιχνιδιού.