Comprendere le proprietà degli idrati è fondamentale per l'esecuzione di esperimenti in una varietà di campi della chimica. A causa del fatto che l'acqua è essenziale per tutte le forme di vita, ed è disponibile in quantità così abbondanti, gli idrati appaiono in qualche forma durante quasi tutti gli esperimenti di chimica immaginabili. Sapere cosa possono essere usati per realizzare aiuterà anche i chimici nella progettazione dei propri esperimenti.
Proprietà endotermiche
Il riscaldamento di un idrato porta a una reazione endotermica che produce un residuo noto come composto anidro. Questo composto è diverso per struttura, consistenza e persino colore in alcuni casi, dal suo idrato genitore. I composti anidri sono altamente solubili in acqua e il colore dell'idrato viene ripristinato al composto anidro quando viene aggiunto all'acqua. La maggior parte degli idrati è stabile a temperatura ambiente, ma i punti di congelamento variano a seconda dei composti.
Efflorescente, Igroscopico e Deliquescente
Alcuni idrati unici non sono stabili a temperatura ambiente e sono influenzati dall'umidità nell'atmosfera. Gli idrati efflorescenti, che includono una varietà di sali, perdono acqua a temperatura ambiente, producendo una crosta polverosa. Gli idrati igroscopici assorbono l'acqua dall'ambiente circostante e sono quindi spesso utilizzati come essiccanti per essiccare liquidi e gas. Gli idrati deliquescenti, come l'NaOH solido, non possono smettere di assorbire l'acqua dall'atmosfera finché non si dissolvono automaticamente.
Reversibilità
Le vere reazioni degli idrati sono sempre reversibili. L'acqua aggiunta può essere rimossa e il composto manterrà le sue proprietà originali. Allo stesso modo, l'acqua che è stata rimossa può essere sostituita e i risultati della reazione di idratazione saranno gli stessi ogni volta che viene condotto l'esperimento. Alcune reazioni di calore causano l'estrazione dell'acqua attraverso la decomposizione del composto piuttosto che la perdita di acqua. Ad esempio, anche se i carboidrati rilasciano acqua quando riscaldati, non sono veri idrati, perché i carboidrati si stanno decomponendo per produrre energia che viene spesa. Pertanto, il processo di idratazione non è reversibile nella reazione perché l'energia prodotta non può essere sostituita.
Struttura cristallina
Ogni idrato possiede una struttura cristallina che contiene un numero fisso di molecole d'acqua. Un idrato cercherà spesso molecole d'acqua dall'atmosfera per riempire un cristallo incompleto, ma troppa acqua le molecole che circondano un idrato porteranno alla dissoluzione o all'aggregazione con altri idrati che possiedono simili proprietà. La maggior parte dei sali sono idrati e molte strutture saline rimarranno disciolte in acqua a qualsiasi temperatura. Di conseguenza, questi cristalli vengono utilizzati in una varietà di bevande sportive, come il Gatorade, per fornire l'idratazione essenziale agli atleti durante gli allenamenti e le prestazioni di gioco.