Кристаллогидраты

Кристаллогидраты – вещества, содержащие кристаллизационную воду. Вода, входящая в состав кристаллов, называется кристаллизационной водой.

В наличии взаимодействия между частицами растворенного вещества и молекулами растворителя убедимся на опыте. Сернокислая медь CuSO4 – порошок белого цвета. Если прилить к нему в пробирку немного воды, наблюдается столь сильное разогревание, что пробирка часто лопается. Облитый водой порошок из белого становится голубым. При дальнейшем прибавлении воды порошок растворяется и получается раствор голубого цвета. Если этот раствор осторожно выпарить досуха, то вместо белого порошка получается в виде кристаллов другое вещество – медный купорос. Химический анализ показывает, что в медном купоросе, каждая молекула сернокислой меди связана с пятью молекулами воды. Поэтому состав медного купороса изображается формулой CuSO4 · 5Н2O, а превращение безводной сернокислой меди в медный купорос выражается уравнением:

 

CuSO4 + 5H2O = CuSO4 · 5H2O + Q

При прокаливании медного купороса из него выделяется вода и вновь получается сернокислая медь:

 

CuSO4 · 5H2O = CuSO4 + 5H2O – Q

Другими примерами кристаллогидратов являются: железный купорос FeSO4 · 7H2O, гипс CaSO4 · 2H2O, сода Na2CO3 · 10Н2O.

Таким образом, и разогревание сернокислой меди при растворении, и изменение окраски, и образование кристаллогидрата указывают, что растворение сернокислой меди не сводится к механическому распределению ее частиц между молекулами воды, а сопровождается химическим взаимодействием. Взаимодействие это заключается в присоединении молекул воды частицами растворенного вещества. Если молекулы воды связываются с частицами растворенного вещества прочно, вещество кристаллизуется из раствора в виде кристаллогидрата, если слабо – в безводном виде. Этот взгляд на природу растворения и растворов был обоснован Д. И. Менделеевым.

НАУЧНЫЕ РАЗДЕЛЫ