Кристаллогидраты в химии

Определение

Кристаллогидратами в химии называются кристаллы, содержащие в своем складе молекулы воды, которая к тому же имеет более прочную связь с катионами в кристаллической решетке, нежели связь между анионами и катионами в кристалле безводного вещества. При низкой температуре вода в кристаллогидратах может быть связанной, как с катионами, так и с анионами солей.

Примеры

Ярким примером кристаллогидратов могут быть разные природные минералы, такие как гипс, карналлит. Также к кристаллогидратам можно отнести медный купорос, железный купорос, кристаллическую соду и т. д.

Образование

Предлагаем вам посмотреть интересный химический опыт с белым купоросом, в ходе которого вы сможете увидеть и проследить процесс, как образования кристаллогидрата, так и его разрушения.

Как рассчитать массу кристаллогидрата

Попробуем ответить на этот вопрос на конкретном примере. Представим, что нам нужно вычислить, какая масса воды, присоединяющейся к 33,3 граммам безводного хлорида кальция при образовании его гексагидрата CaCl₂ • 6H₂O.

Рассчитаем молярные массы хлорида кальция (CaCl₂), воды (H₂O) и гексагидрата (CaCl₂ • 6H₂O):
M (CaCl₂) = 111 (г/моль).
M (H₂O) = 18 (г/моль).
M (CaCl₂ • 6H₂O) = 111 + 6 • 18 = 219 (г/моль).

Учитывая, что в 1 моль кристаллогидрата (CaCl₂ • 6H₂O) содержится 1 моль безводного хлорида кальция (CaCl2) и 6 моль воды (H2O), найдем массы данных веществ по формуле, устанавливающей связь между массой и количеством вещества:

M = N • m

формула нахождения массы. Получаем:

m (CaCl₂) = 1 моль • 111 г/моль = 111 (г).
m (H₂O) = 6 моль • 18 г/моль = 108 (г).
m (CaCl₂ • 6H₂O) = 1 моль • 219 г/моль = 219 (г).

Учитывая, что 1 моль безводного хлорида кальция (CaCl2) может присоединять 6 моль воды (H₂O), вычислим массу присоединяемой воды. Составим пропорцию:
111 г CaCl₂ присоединяет 108 г H₂O
33,3 г CaCl₂ присоединяет x г H₂O
Отсюда получаем ответ: х = 32,4 грамма.

Растворение в воде

Растворение кристаллогидратов представляет собой сложный физико-химический процесс. Во время растворения его кристаллическая решетка разрушается, а новообразованные частички растекаются по всему объему раствора. При этом во время растворения кристаллогидратов выделяется тепловая энергия.

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

Страница про автора