Egenskaper hos hydrater för kemiexperiment

Att förstå egenskaperna hos hydrater är avgörande för ett framgångsrikt genomförande av experiment inom en mängd olika kemifält. På grund av det faktum att vatten är viktigt för alla livsformer, och som finns i en så rik tillgång, förekommer hydrater i någon form under nästan alla kemiska experiment som kan tänkas. Att veta vad de kan användas för att åstadkomma kommer också att hjälpa kemister att utforma sina egna experiment.

Uppvärmning av ett hydrat leder till en endoterm reaktion som ger en rest som kallas den vattenfria föreningen. Denna förening skiljer sig i vissa fall från struktur, struktur och jämn färg från dess moderhydrat. Vattenfria föreningar är mycket lösliga i vatten och hydratens färg återställs till den vattenfria föreningen när den tillsätts till vatten. De flesta hydrater är stabila vid rumstemperatur, men fryspunkterna varierar mellan föreningarna.

Några unika hydrater är inte stabila vid rumstemperatur och påverkas av fukt i atmosfären. Blomstrande hydrater, som inkluderar en mängd olika salter, tappar vatten vid rumstemperatur och producerar en pulverformig skorpa. Hygroskopiska hydrater absorberar vatten från den omgivande miljön och används därför ofta som torkmedel för att torka ut vätskor och gaser. Delikserande hydrater, såsom fast NaOH, kan inte sluta absorbera vatten från atmosfären förrän de själv upplöses.

Sanna hydratreaktioner är alltid reversibla. Vatten som tillsätts kan avlägsnas och föreningen behåller sina ursprungliga egenskaper. På samma sätt kan vatten som har avlägsnats ersättas, och resultaten av hydratiseringsreaktionen kommer att vara desamma varje gång experimentet genomförs. Vissa värmereaktioner orsakar vattenuttag genom nedbrytning av föreningen snarare än förlust av vatten. Till exempel, även om kolhydrater släpper ut vatten vid uppvärmning, är de inte sanna hydrater, eftersom kolhydraterna sönderfaller för att producera energi som förbrukas. Därför är hydratiseringsprocessen inte reversibel i reaktionen eftersom den producerade energin inte kan ersättas.

Varje hydrat har en kristallstruktur som innehåller ett fast antal vattenmolekyler. Ett hydrat söker ofta vattenmolekyler från atmosfären för att fylla en ofullständig kristall, men för mycket vatten molekyler som omger ett hydrat kommer att leda till upplösning eller klumpning med andra hydrater som har liknande egenskaper. De flesta salter är hydrater, och många saltstrukturer förblir upplösta i vatten vid vilken temperatur som helst. Som ett resultat används dessa kristaller i en mängd olika sportdrycker, såsom Gatorade, för att ge idrottare väsentlig hydrering under träning och spelprestanda.