Hidratar - Hydrate

Em química , um hidrato é uma substância que contém água ou seus elementos constituintes. O estado químico da água varia amplamente entre as diferentes classes de hidratos, alguns dos quais foram rotulados antes que sua estrutura química fosse compreendida.

Natureza química

Química Inorgânica

Hidratos são sais inorgânicos "contendo moléculas de água combinadas em uma proporção definida como uma parte integrante do cristal " que estão ligados a um centro de metal ou que se cristalizaram com o complexo de metal. Também se diz que tais hidratos contêm água de cristalização ou água de hidratação . Se a água for uma água pesada na qual o hidrogênio constituinte é o isótopo deutério , então o termo deuterato pode ser usado no lugar de hidrato .

Cloreto de cobalto (II ).jpg Cobalto (II) -cloreto-hexahidrato-amostra.jpg
Cloreto de
cobalto anidro (II)
CoCl 2 (azul)
Cloreto de cobalto (II)
hexahidratado
CoCl 2 · 6H 2 O (rosa)

Um exemplo colorido é o cloreto de cobalto (II) , que muda de azul para vermelho após a hidratação e, portanto, pode ser usado como um indicador de água.

A notação " composto hidratado n H 2 O ", onde n é o número de moléculas de água por unidade de fórmula do sal, é comumente usada para mostrar que um sal está hidratado. O n é geralmente um número inteiro baixo , embora seja possível que ocorram valores fracionários. Por exemplo, em um monohidrato n  = 1 e em um hexahidrato n  = 6. Os prefixos numéricos de origem grega são:

  • Hemi - 12
  • Mono - 1
  • Sesqui - 1+12
  • Di - 2
  • Tri - 3
  • Tetra - 4
  • Penta - 5
  • Hexa - 6
  • Hepta - 7
  • Octa - 8
  • Nona - 9
  • Deca - 10
  • Undeca - 11
  • Dodeca - 12

Um hidrato que perdeu água é denominado anidrido ; a água restante, se houver, só pode ser removida com forte aquecimento. Uma substância que não contém água é chamada de anidra . Alguns compostos anidros são hidratados tão facilmente que são considerados higroscópicos e são usados ​​como agentes secantes ou dessecantes .

Química orgânica

Em química orgânica, um hidrato é um composto formado pela hidratação, ou seja, "adição de água ou dos elementos da água (isto é, H e OH) a uma entidade molecular". Por exemplo: etanol , CH 3 −CH 2 −OH, é o produto da reação de hidratação do eteno , CH 2 = CH 2 , formado pela adição de H a um C e OH ao outro C, e assim pode ser considerado como o hidrato de eteno. Uma molécula de água pode ser eliminada, por exemplo, pela ação do ácido sulfúrico . Outro exemplo é o hidrato de cloral , CCl 3 −CH (OH) 2 , que pode ser formado pela reação da água com cloral , CCl 3 −CH = O.

Muitas moléculas orgânicas, assim como moléculas inorgânicas, formam cristais que incorporam água na estrutura cristalina sem alteração química da molécula orgânica ( água de cristalização ). O açúcar trealose , por exemplo, existe tanto na forma anidra (ponto de fusão 203 ° C) quanto na forma di-hidratada (ponto de fusão 97 ° C). Os cristais de proteína geralmente têm até 50% de conteúdo de água.

As moléculas também são rotuladas como hidratos por razões históricas não abordadas acima. A glicose , C 6 H 12 O 6 , foi originalmente concebida como C 6 (H 2 O) 6 e descrita como um carboidrato .

A formação de hidratos é comum para ingredientes ativos . Muitos processos de fabricação fornecem uma oportunidade para a formação de hidratos e o estado de hidratação pode ser alterado com a umidade do ambiente e o tempo. O estado de hidratação de um ingrediente farmacêutico ativo pode afetar significativamente a solubilidade e a taxa de dissolução e, portanto, sua biodisponibilidade .

Clatrato hidratado

Clatratos hidratados (também conhecidos como hidratos gasosos, clatratos gasosos, etc.) são gelo de água com moléculas de gás aprisionadas em seu interior; eles são uma forma de clatrato . Um exemplo importante é o hidrato de metano (também conhecido como hidrato de gás, clatrato de metano, etc.).

Moléculas apolares como o metano podem formar clatratos hidratados com água, especialmente sob alta pressão. Embora não haja ligação de hidrogênio entre a água e as moléculas convidadas quando o metano é a molécula convidada do clatrato, a ligação de hidrogênio convidado-hospedeiro costuma se formar quando o hóspede é uma molécula orgânica maior, como o tetra-hidrofurano . Em tais casos, as ligações de hidrogênio hóspede-hospedeiro resultam na formação de defeitos de Bjerrum do tipo L na estrutura do clatrato.

Estabilidade

A estabilidade dos hidratos é geralmente determinada pela natureza dos compostos, sua temperatura e a umidade relativa (se forem expostos ao ar).

Veja também

Referências