Структура - гідрат - Велика Енциклопедія Нафти та Газа, стаття, сторінка 1
Структура – гідрат
Структура гідратів, що є твердими сполуками, відрізняється від структури кристалічних сполук, наприклад, льоду. Гідрати відносяться до так званих клатратів. Цим терміном об'єднані сполуки, які можуть існувати у стабільному стані, що, однак, не є результатом справжньої хімічної взаємодії всіх молекул, що входять до складу сполуки. Грати гідрату складаються з молекул води, проміжки між якими заповнені молекулами іншого газу. Існують проміжки двох розмірів. Вони доступні для метану, етану, H2S, C02 та інших молекул (до ізо-бутану включно), що мають такі ж розміри; до-бутан може проникнути в ґрати гідрату тільки разом із молекулами менших розмірів. [1]
Структура гідратів подібна до структури 1Ю2, причому молекули води займають вільні уранові положення, а водень пов'язаний з фтором. Крім того, вищий гідрат утворюється з нижчого при суспендуванні останнього в 2%-ної плавикової кислоти. [2]
Структура гідратів подібна до структури UO2, причому молекули води займають вільні уранові положення, а водень пов'язаний з фтором. Крім того, вищий гідрат утворюється з нижчого при суспендуванні останнього в 2%-ної плавикової кислоти. [3]
Структура гідрату ксенону та гідратів аргону, криптону, метану, хлору, брому, сірководню та деяких інших речовин показана на рис. 12.9. Кубічний осередок цієї структури має ребро близько 12 А і містить 46 молекул води. Гідрат хлороформу СНС13 17Н20 має дещо складнішу структуру, в якій молекула хлороформу оточена 16-стороннім багатогранником, утвореним 28 молекулами води. [4]
Структури гідратів кислих солей вивчені дуже мало. [5]
Структуригідратів фтороводородної кислоти HF не розшифровано. Температури плавлення гідратів соляної кислоти з підвищенням ступеня гідратації послідовно знижуються: - 15 4 - 17 4 і - 29 4 СС; усі три структури відомі. Найкоротша відстань між атомами кисню та хлору сусідніх шарів 3 43 А. [6]
Розглянемо структуру гідрату двокальцієвого силікату. [7]
У структурі гідрату є циклічні угруповання 2В - 2Н2О, утворені водневими зв'язками місткових молекул води: - As O. [8]
У структурі гідратів газів поряд із водневими зв'язками Істотну роль відіграють зв'язки ван-дер-ваальсівського типу, які виникають між молекулами газів, у тому числі одноатомними молекулами аргону, неону та ксенону, та молекулами води. Гідрати газів мають кубічну структуру двох типів: тип I - елементарний осередок складається з 46 молекул води, 6 великих та 2 малих порожнин; типу II - в елементарному осередку знаходиться 136 молекул води, 8 великих та 16 малих порожнин. Таким чином, у структурі тих та інших гідратів в утворенні порожнин бере участь значно більше молекул, ніж у структурі льоду. [9]
Основні характеристики структур гідратів хлориду кальцію наведені нижче. [10]
Елементарний осередок другої структури гідратів газів складається з 136 молекул води, які утворюють 8 великих та 16 малих порожнин. Прикладом гідратів такого типу може бути з'єднання хлороформу СНС13 з водою. Припускають, що утворення рідких гідратних кристалів хлороформу в тканинах мозку визначає анестезуючу дію цієї сполуки. [11]
Цікаві відомості про структуру гідратів можуть бути отримані шляхом визначення температури, за якої вони втрачають гідратну воду. Наприклад, кристалогідрат CuSO4 - 5H2O при поступовому нагріванні спочатку втрачає.дві молекули води, потім ще дві (у цей момент кристал із блакитного стає білим і руйнується), і, нарешті, при температурі, що перевищує 200 С, відбувається втрата останньої молекули води. У вихідному гідраті чотири молекули води пов'язані з іоном міді, що й обумовлює блакитне забарвлення кристала. Рентгеноструктурне дослідження показує, що п'ята молекула води знаходиться між двома сульфатними іонами і двома молекулами води катіонного гідрату і пов'язана з ними. [12]
Штакельберг [6], який вивчав структури гідратів, умовно розділив їх на два види: структура I – газові гідрати та структура II – рідинні гідрати. Він виявив, що структура кристалічної решітки гідратів газів складається з 2 невеликих і 6 великих порожнин і в елементарній сфері має 46 молекул води, а структура кристалічної решітки рідинних гідратів складається з 16 невеликих і 8 великих порожнин і в елементарній сфері має 136 молекул води. [13]
Аналогічні питання виникають для структур гідратів галогенідів перехідних металів (наприклад, структура РеС13 - 6Н2О фактично відповідає [РеС12 (Н2О) 4] С1 - 2 Н2О), як показано в гол. Очевидно, нині задовільні відповіді ці більш тонкі структурні питання ще можуть бути дані. [14]
У природі існують два види структур гідратів. У структурі / молекули води утворюють дві малі та шість великих (діаметром 5 9 - 10 - 1Й м) порожнин. [15]