Hydrat

Organische Chemieedit

In der organischen Chemie ist ein Hydrat eine Verbindung, die durch die Hydratation gebildet wird, d. H. „Zugabe von Wasser oder der Elemente von Wasser (d. H. H und Oh) zu einer molekularen Einheit“. Zum Beispiel: Ethanol, CH3-CH2-OH, ist das Produkt der Hydratationsreaktion von Ethen, CH2=CH2, gebildet durch die Zugabe von H zu einem C und OH zu dem anderen C, und kann so als das Hydrat von Ethen betrachtet werden. Ein Molekül Wasser kann beispielsweise durch die Einwirkung von Schwefelsäure eliminiert werden., Ein anderes Beispiel ist Chloralhydrat, CCl3-CH (OH)2, das durch Reaktion von Wasser mit Chloral gebildet werden kann, CCl3−CH=O.

Viele organische Moleküle sowie anorganische Moleküle bilden Kristalle, die Wasser ohne chemische Veränderung des organischen Moleküls in die kristalline Struktur integrieren (Kristallisationswasser). Der Zucker Trehalose existiert beispielsweise sowohl in wasserfreier Form (Schmelzpunkt 203 °C) als auch als Dihydrat (Schmelzpunkt 97 °C). Proteinkristalle haben üblicherweise bis zu 50% Wassergehalt.,

Moleküle werden aus historischen Gründen, die oben nicht behandelt wurden, auch als Hydrate bezeichnet. Glucose, C6H12O6, war ursprünglich gedacht als C6(H2O)6 und beschrieben als ein Kohlenhydrat. Methanol wird oft als „Methylhydrat“ verkauft, was die falsche Formel CH3OH2 impliziert, während die richtige Formel CH3−OH ist.

Hydratbildung ist für Wirkstoff üblich. Viele Herstellungsprozesse bieten die Möglichkeit, Hydrate zu bilden, und der Zustand der Hydratation kann mit der Umgebungsfeuchtigkeit und-zeit geändert werden., Der Zustand der Hydratation eines pharmazeutischen Wirkstoffs kann die Löslichkeit und Auflösungsrate und damit seine Bioverfügbarkeit erheblich beeinflussen.

Anorganische Chemieedit

Hydrate sind anorganische Salze“, die Wassermoleküle enthalten, die in einem bestimmten Verhältnis als integraler Bestandteil des Kristalls kombiniert sind“, die entweder an ein Metallzentrum gebunden sind oder mit dem Metallkomplex kristallisiert sind. Solche Hydrate sollen auch Kristallisationswasser oder Hydratationswasser enthalten., Wenn es sich bei dem Wasser um schweres Wasser handelt, bei dem der beteiligte Wasserstoff das Isotop Deuterium ist, kann anstelle von Hydrat der Begriff Deuterat verwendet werden.

Ein farbenfrohes Beispiel ist Kobalt(II) – Chlorid, das bei der Hydratation von blau nach rot wechselt und daher als Wasserindikator verwendet werden kann.,

Die Notation „hydratisierte Verbindung⋅nH2O“, wobei n die Anzahl der Wassermoleküle pro Formeleinheit des Salzes ist, wird üblicherweise verwendet, um zu zeigen, dass ein Salz hydratisiert ist. Das n ist normalerweise eine niedrige Ganzzahl, obwohl es möglich ist, dass Bruchwerte auftreten. Zum Beispiel in einem Monohydrat n = 1 und in einem Hexahydrat n = 6., Numerische Präfixe griechischen Ursprungs sind:

Ein Hydrat, das verloren hat, wird Wasser bezeichnet man als anhydride; das restliche Wasser (soweit vorhanden), können nur entfernt werden, bei sehr starkem heizen. Eine Substanz, die kein Wasser enthält, wird als wasserfrei bezeichnet., Einige wasserfreie Verbindungen werden so leicht hydratisiert, dass sie hygroskopisch sind und als Trocknungsmittel oder Trockenmittel verwendet werden.

Clathrate hydratesEdit

Clathrate hydrate (auch bekannt als gas hydrate, gas clathrates, etc.) sind Wassereis mit darin eingeschlossenen Gasmolekülen; sie sind eine Form von Clathrat. Ein wichtiges Beispiel ist Methanhydrat(auch bekannt als Gashydrat, Methan-Clathrat usw.).

Unpolare Moleküle wie Methan können insbesondere unter hohem Druck Clathrathydrate mit Wasser bilden., Obwohl es keine Wasserstoffbindung zwischen Wasser und Gastmolekülen gibt, wenn Methan das Gastmolekül des Clathrats ist, bildet sich häufig eine Gast–Host-Wasserstoffbindung, wenn der Gast ein größeres organisches Molekül wie Tetrahydrofuran ist. In solchen Fällen führen die Gast–Wirt-Wasserstoffbrücken zur Bildung von L-Typ-Bjerrum-Defekten im Clathratgitter.