Zrozumienie właściwości hydratów ma kluczowe znaczenie dla pomyślnego przeprowadzenia eksperymentów w różnych dziedzinach chemii. Ponieważ woda jest niezbędna dla wszystkich form życia i dostępna w tak obfitych ilościach, hydraty pojawiają się w jakiejś formie podczas niemal każdego eksperymentu chemicznego, jaki można sobie wyobrazić. Wiedza o tym, do czego mogą zostać wykorzystane, pomoże również chemikom w projektowaniu własnych eksperymentów.
Właściwości endotermiczne
Ogrzewanie hydratu prowadzi do reakcji endotermicznej, w wyniku której powstaje pozostałość znana jako bezwodny związek. Związek ten różni się strukturą, konsystencją, a w niektórych przypadkach nawet kolorem od swojego macierzystego hydratu. Związki bezwodne są dobrze rozpuszczalne w wodzie, a kolor hydratu powraca do związku bezwodnego po dodaniu go do wody. Większość hydratów jest stabilna w temperaturze pokojowej, ale temperatury zamarzania różnią się w zależności od związków.
Rozkwitający, higroskopijny i rozpływający się
Kilka unikalnych hydratów nie jest stabilnych w temperaturze pokojowej i ma na nie wpływ wilgoć z atmosfery. Hydraty nalotowe, które zawierają różne sole, tracą wodę w temperaturze pokojowej, tworząc pudrową skórkę. Higroskopijne hydraty pochłaniają wodę z otaczającego środowiska i dlatego są często używane jako osuszacze do osuszania cieczy i gazów. Rozpływające się hydraty, takie jak stały NaOH, nie mogą przestać absorbować wody z atmosfery, dopóki nie rozpuszczą się samoczynnie.
Odwracalność
Prawdziwe reakcje hydratów są zawsze odwracalne. Dodaną wodę można usunąć, a związek zachowa swoje pierwotne właściwości. Podobnie, usuniętą wodę można wymienić, a wyniki reakcji hydratacji będą takie same za każdym razem, gdy przeprowadza się eksperyment. Niektóre reakcje cieplne powodują raczej ekstrakcję wody przez rozkład związku niż utratę wody. Na przykład, chociaż węglowodany uwalniają wodę po podgrzaniu, nie są prawdziwymi hydratami, ponieważ węglowodany rozkładają się, aby wytworzyć zużywaną energię. Dlatego proces hydratacji nie jest odwracalny w reakcji, ponieważ wytworzona energia nie może zostać zastąpiona.
Struktura krystaliczna
Każdy hydrat ma strukturę krystaliczną, która zawiera ustaloną liczbę cząsteczek wody. Hydrat często szuka cząsteczek wody z atmosfery, aby wypełnić niekompletny kryształ, ale za dużo wody cząsteczki otaczające hydrat doprowadzą do rozpuszczenia lub zlepiania się z innymi hydratami posiadającymi podobne nieruchomości. Większość soli to hydraty, a wiele struktur soli pozostanie rozpuszczonych w wodzie w dowolnej temperaturze. W rezultacie kryształy te są używane w różnych napojach sportowych, takich jak Gatorade, w celu zapewnienia niezbędnego nawodnienia sportowcom podczas treningów i występów podczas gry.
