Hidrati

Kristali modre galice CuSO₄·5H₂O

Koordinacija molekula vode s ionima Cu²⁺ i [SO₄]^2-

Pojam hidrati u kemiji može imati više značenja:

• Hidrati su spojevi koji sadrže vodu u obliku H₂O molekula, obično s točno određenim sadržajem vode i imaju kristalnu građu (kristalni hidrati). Voda vezana u takvim kristalima naziva se kristalna voda.

• Hidrati su produkti hidratacije, ioni, molekule ili koloidne čestice u otopinama uz koje su se vezale molekule vode. Ta veza je slabija nego u primjeru kristalnih hidrata.

Najpoznatiji hidrati su kristalne soli (CuSO₄·5H₂O i sl.) koje gube svoju kristalnu građu ako uklonimo kristalno vezanu vodu. Iznimka su zeoliti, aluminijevi silikatni minerali koji sadrže vodu u neograničenim količinama. Neke gline i metalni oksidi imaju različite omjere vode u svom hidratiziranom obliku. Zeoliti gube i vračaju vodu reverzibilno s malo ili bez promjena u strukturi.

Tvari koje spontano apsorbiraju vodu iz zraka u obliku hidrata su poznate kao higroskopne tvari. Takve tvari koristimo kao dehidratore ili odvlaživače (CaCl₂). U mnogim slučajevima, unos i gubitak vode (zagrijavanjem, smanjenjem tlaka) su reverzibilni procesi, ponekad uz promjene u boji. Modra galica ili bakrov sulfat pentahidrat (CuSO₄ ∙ 5H₂O) je modre boje a bezvodni bakrov sulfat (CuSO₄) je bijele boje.

Poznate hidratne soli:

• Glauberova sol, natrijev sulfat dekahidrat Na₂SO₄·10H₂O,
• soda za pranje, natrijev karbonat dekahidrat, Na₂CO₃∙10H₂O,
• boraks, natrijev tetraborat dekahidrat, Na₂B₄O₇∙10H₂O.

U mnogim slučajevima hidrati su kompleksni spojevi. CuSO₄∙5H₂O je zapravo [Cu(H₂O)₄]SO₄∙H₂O. Četiri molekula vode se koordinira s ionom bakra, dok je peta molekula vode povezana sa sulfatnim ionom. Isto tako MgSO₄∙7H₂O je zapravo [Mg(H₂O)₆]SO₄∙H₂O.

Posebna vrsta hidrata su plinoviti hidrati ili klatrati.

Podrobniji članak o temi: Klatrati