结晶水合物 _生活百科

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结晶水合物【结晶水合物】许多物质从水溶液里析出晶体时，晶体里常含有一定数目的水分子，这样的水分子叫做结晶水。含有结晶水的物质叫做结晶水合物。水合物含一定量水分子的固体化合物。水合物中的水是以确定的量存在的，例如五水硫酸铜CuSO4的水合物的组成为CuSO4·5H2O 。水合物中的水有几种不同的结合方式：一种是作为配体，配位在金属离子上，称为配位结晶水；另一种则结合在阴离子上，称为阴离子结晶水。由此可见，4个水分子是作为配体配位在铜离子上的，即Cu(H2O)42+；另一个水分子则结合在硫酸根上。一个水分子通过氢键与硫酸根中的氧原子相连线的
基本介绍中文名：结晶水合物
特点：含有结晶水的物质
状态：固体化合物
含有：H2O
基本介绍许多无机盐类化合物都可以吸收环境中的水或水汽，形成带有结晶水的化合物(简称水合物)，一种无机盐分子能够与多少个水分子结合成水合物，这些水合物的稳定性如何，主要由其所在环境中水的蒸气压、温度及无机盐自身的组成结构等因素决定。当无机盐的种类一定，温度一定时，结晶水的数目主要由环境中水的蒸气压所决定。例如，在25℃的恆温下，硫酸铜在水的蒸气压低于107Pa的环境下不会形成水合物。当环境中水的蒸气压达到107Pa时，开始形成一水合物，无水硫酸铜晶体与其一水合物的晶体共存。如果水的蒸气压略高于107Pa，只要有足够的时间，所有的无水硫酸铜晶体都将转变成它的一水合物；反之，若低于107Pa，则所有的一水合物都会失去其结晶水。显然化合物中的结晶水是与环境中的水汽处于动态平衡之中。加大水的蒸气压，当达到747Pa时，开始形成带三个结晶水的水合物，这时硫酸铜的一水合物与三水合物平衡共存。继续增大水的蒸气压，一水合物将不再存在。当增大到1 040Pa时开始出现五水合物，此时为五水合物与三水合物共存。当水的蒸气压高于1 040 Pa时，体系中只有五水合物一种晶体存在。当温度升高时，水分子的动能增加，结晶水冲破晶格束缚的倾向增大，回到晶格中去的倾向减小，所以硫酸铜的结晶水数目就会减少。为了保持一定数目的结晶水，要求体系中水的蒸气压更高一些。由表2-6可以看出，为了保持硫酸铜以一水合物的状态存在，在25℃下只需要107～747 Pa的水蒸气压，而在50℃时则需要600～4 120 Pa 。反过来，如果想以生成结晶水的方法“吸收”掉体系中的水分，从而达到除水的目的，则温度越低越好。因为生成相同数目的结晶水，在较低温度下可使体系内水的蒸气压更低一些，即体系内残余的游离态水分子更少一些。这不仅和阳离子有关，还和阴离子有关，温度也有关係，既结晶水合物的稳定性，如SO4^2-有时带结晶水,如胆矾,有时不带结晶水,如明矾。K+一般不带结晶水,Na+往往带结晶水,如它们的碳酸盐,盐所带的结晶水的数目和温度有关,在34℃以下,带10个结晶水,以上就以无水盐的形式从饱和溶液中析出.而胆矾在较大的温度範围内稳定,所以,在可能的温度範围内,从饱和溶液析出的都是含5个结晶水的盐。注意：结晶水合物是纯净物，因为每个分子所带的水分子个数相同，分子的组成固定，分子与水有强烈的相互作用，可视为水合分子为新分子。如胆矾CuSO4·5H2O，从化学式看，有CuSO4和H2O，似乎是混合物，孰不知CuSO4和H2O不是简单地混合，而是二者之间有强烈的相互作用，按照一定的质量比化合CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O）成新物质——一胆矾，因此CuSO4·5H2O是纯净物。英文名称结晶水合物Crystalline hydrate性质特点在过渡金属的水合物中，相同组成的水合物往往由于其中的水分子的结合方式不同而使其性质发生变化。例如无水三氯化铬呈红紫色；其水合物为暗绿色晶体，实验式为CrCl3·6H2O 。经实验证明，6个水分子中只有4个水分子和2个氯离子作为配体与铬离子结合在内界〔Cr(H2O)4Cl2]+，不论在晶态或在水溶液中均稳定存在，因此，这种水合物的结构式可写成[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O 。如将暗绿色晶体的溶液冷却至0℃以下并通入氯化氢气体，则析出紫色晶体，其结构式为[Cr(H2O)6]Cl3 。将紫色晶体的溶液用乙醚处理并通以氯化氢气体，就析出一种淡绿色晶体，其结构式为〔Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O 。水也可以不直接与阳离子或阴离子结合而依一定比例存在于晶体内，在晶格中占据一定的部位。这种结合形式的水称为晶格水，一般含有12个水分子。有些晶形化合物也含水，但无一定比例。例如沸石和其他硅酸盐矿物。一些难溶的金属氢氧化物实际上也是水合物。举例说明许多物质从水溶液中结晶析出时，晶体里常结合有一定数目的水分子。例如：硫酸铜从水溶液中结晶析出时，所形成的晶体的化学式为CuSO4·5H2O，硫酸钠从水溶液中结晶析出时，所形成的晶体的化学式为Na2SO4·10H2O 。我们把含有结晶水的物质叫做结晶水合物。