不一樣的
許多物質(zhì)從水溶液里析出晶體時(shí),晶體里常含有一定數(shù)目的水分子,這樣的水分子叫做結(jié)晶水.含有結(jié)晶水的物質(zhì)叫做結(jié)晶水合物.
結(jié)晶水合物里的水分子屬于結(jié)晶水合物化學(xué)固定組成的一部分.
水合物含一定量水分子的固體化合物.水合物中的水是以確定的量存在的,例如天水硫酸銅CuSO4的水合物的組成為CuSO4·5H2O.水合物中的水有幾種不同的結(jié)合方式:一種是作為配體,配位在金屬離子上,稱為配位結(jié)晶水；另一種則結(jié)合在陰離子上,稱為陰離子結(jié)晶水.例如CuSO4·5H2O加熱到113℃時(shí),只失去四分子水.只有加熱到258℃以上,才能脫去最后一分子水.由此可見,4個(gè)水分子是作為配體配位在銅離子上的,即[Cu(H2O)4]2+；另一個(gè)水分子則結(jié)合在硫酸根上.一般認(rèn)為,一個(gè)水分子通過(guò)氫鍵與中的氧原子相連接的.CuSO4·5H2O按水分子的結(jié)合方式,其結(jié)構(gòu)式可寫成[Cu(H2O)]4][SO4(H2O)].許多其他水合硫酸鹽晶體如FeSO4·7H2O、NiSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O等,均有相同的結(jié)合方式.
在過(guò)渡金屬的水合物中,相同組成的水合物往往由于其中的水分子的結(jié)合方式不同而使其性質(zhì)發(fā)生變化.例如無(wú)水三氯化鉻呈紅紫色；其水合物為暗綠色晶體,實(shí)驗(yàn)式為CrCl3·6H2O.經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,6個(gè)水分子中只有4個(gè)水分子和2個(gè)氯離子作為配體與鉻離子結(jié)合在內(nèi)界〔Cr(H2O)4Cl2]+,不論在晶態(tài)或在水溶液中均穩(wěn)定存在,因此,這種水合物的結(jié)構(gòu)式可寫成[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O.如將暗綠色晶體的溶液冷卻至0℃以下并通入氯化氫氣體,則析出紫色晶體,其結(jié)構(gòu)式為[Cr(H2O)6]Cl3.將紫色晶體的溶液用乙醚處理并通以氯化氫氣體,就析出一種淡綠色晶體,其結(jié)構(gòu)式為〔Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O.
水也可以不直接與陽(yáng)離子或陰離子結(jié)合而依一定比例存在于晶體內(nèi),在晶格中占據(jù)一定的部位.這種結(jié)合形式的水稱為晶格水,一般含有12個(gè)水分子.有些晶形化合物也含水,但無(wú)一定比例.例如沸石和其他硅酸鹽礦物.一些難溶的金屬氫氧化物實(shí)際上也是水合物.
水合物又稱水化物,指的是含有水的化合物,其范圍相當(dāng)廣泛.其中水可以是配位與其他部分相連,如水合金屬離子,也可以是以共價(jià)鍵相結(jié)合,如水合三氯乙醛.它是天然氣中某些組分于水分在一定溫度、壓力條件下形成的白色晶體,外觀類似致密的冰雪,密度為0.88~0.90 g/cm3.研究表明,水合物是一種籠形晶體包絡(luò)物,水分子借氫鍵結(jié)合形成籠形結(jié)晶,氣體分子被包圍在晶格之中.