คุณสมบัติของไฮเดรตสำหรับการทดลองเคมี

การทำความเข้าใจคุณสมบัติของไฮเดรตเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการดำเนินการทดลองที่ประสบความสำเร็จในด้านเคมีที่หลากหลาย เนื่องจากน้ำมีความจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบ และมีอยู่ในปริมาณมาก ไฮเดรตจึงปรากฏอยู่ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งระหว่างการทดลองทางเคมีแทบทุกรูปแบบเท่าที่จะจินตนาการได้ การรู้ว่าสามารถใช้ทำอะไรได้บ้างจะช่วยให้นักเคมีออกแบบการทดลองของตนเองได้

การให้ไฮเดรตทำให้เกิดปฏิกิริยาดูดความร้อนซึ่งก่อให้เกิดสารตกค้างที่เรียกว่าสารประกอบปราศจากน้ำ สารประกอบนี้มีความแตกต่างในด้านโครงสร้าง เนื้อสัมผัส และแม้กระทั่งสีในบางกรณี จากไฮเดรตต้นกำเนิด สารประกอบปราศจากน้ำสามารถละลายได้ดีในน้ำ และสีของไฮเดรตจะกลับคืนสู่สารประกอบปราศจากน้ำเมื่อเติมลงในน้ำ ไฮเดรตส่วนใหญ่มีความเสถียรที่อุณหภูมิห้อง แต่จุดเยือกแข็งจะแตกต่างกันไปตามสารประกอบ

ไฮเดรตเฉพาะบางตัวจะไม่เสถียรที่อุณหภูมิห้องและได้รับผลกระทบจากความชื้นในบรรยากาศ ไฮเดรตแบบฟลูออเรสเซนต์ซึ่งรวมถึงเกลือหลายชนิดจะสูญเสียน้ำที่อุณหภูมิห้องทำให้เกิดเปลือกแป้ง Hygroscopic hydrates ดูดซับน้ำจากสภาพแวดล้อมโดยรอบและมักใช้เป็นสารดูดความชื้นเพื่อทำให้ของเหลวและก๊าซแห้ง Deliquescent hydrates เช่น NaOH ที่เป็นของแข็ง ไม่สามารถหยุดการดูดซับน้ำจากบรรยากาศได้จนกว่ามันจะละลายในตัวเอง

ปฏิกิริยาไฮเดรตที่แท้จริงสามารถย้อนกลับได้เสมอ น้ำที่เติมเข้าไปสามารถขจัดออกได้ และสารประกอบจะคงคุณสมบัติเดิมไว้ ในทำนองเดียวกัน น้ำที่ถูกกำจัดออกไปก็สามารถเปลี่ยนได้ และผลของปฏิกิริยาไฮเดรชั่นจะเหมือนเดิมทุกครั้งที่ทำการทดลอง ปฏิกิริยาความร้อนบางอย่างทำให้เกิดการสกัดน้ำผ่านการสลายตัวของสารประกอบมากกว่าการสูญเสียน้ำ ตัวอย่างเช่น แม้ว่าคาร์โบไฮเดรตจะปล่อยน้ำออกมาเมื่อถูกความร้อน แต่ก็ไม่ใช่ไฮเดรตที่แท้จริง เนื่องจากคาร์โบไฮเดรตจะสลายตัวเพื่อผลิตพลังงานที่ใช้ไป ดังนั้น กระบวนการไฮเดรชั่นจะไม่สามารถย้อนกลับได้ในปฏิกิริยาเพราะไม่สามารถแทนที่พลังงานที่ผลิตได้

ไฮเดรตทุกตัวมีโครงสร้างผลึกที่มีโมเลกุลของน้ำจำนวนคงที่ ไฮเดรตมักจะแสวงหาโมเลกุลของน้ำจากบรรยากาศเพื่อเติมผลึกที่ไม่สมบูรณ์ แต่มีน้ำมากเกินไป โมเลกุลที่อยู่รอบไฮเดรตจะนำไปสู่การละลายหรือจับตัวเป็นก้อนกับไฮเดรตอื่นๆ ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน คุณสมบัติ. เกลือส่วนใหญ่เป็นไฮเดรต และโครงสร้างเกลือจำนวนมากจะยังคงละลายในน้ำที่อุณหภูมิใดก็ได้ ด้วยเหตุนี้ คริสตัลเหล่านี้จึงถูกนำมาใช้ในเครื่องดื่มกีฬาหลายชนิด เช่น เกเตอเรด เพื่อให้ความชุ่มชื้นที่จำเป็นแก่นักกีฬาในระหว่างการฝึกซ้อมและการแสดงเกม