हाइड्रेट: Difference between revisions
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हाइड्रेट अकार्बनिक लवण होते हैं जिनमें पानी के अणु [[क्रिस्टल]] के अभिन्न अंग के रूप में एक निश्चित अनुपात में संयुक्त होते हैं<ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd|page=625}}</ref> जो या तो | हाइड्रेट अकार्बनिक लवण होते हैं जिनमें पानी के अणु [[क्रिस्टल]] के अभिन्न अंग के रूप में एक निश्चित अनुपात में संयुक्त होते हैं<ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd|page=625}}</ref> जो या तो धातु केंद्र से बंधे होते हैं या धातु परिसर के साथ क्रिस्टलीकृत होते हैं। ऐसे हाइड्रेट्स को [[क्रिस्टलीकरण का पानी]] या जल-योजन का पानी भी कहा जाता है। यदि पानी भारी पानी है जिसमें घटक हाइड्रोजन [[आइसोटोप|समस्थानिक]] [[ड्यूटेरियम]] है, तो हाइड्रेट के स्थान पर ड्यूटेरेट शब्द का उपयोग किया जा सकता है।{{Citation needed|date=September 2013}} | ||
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संकेतन "हाइड्रेटेड कंपाउंड nH2O" जहां n नमक की प्रति [[सूत्र इकाई]] में पानी के अणुओं की संख्या है, सामान्य रूप से यह दिखाने के लिए उपयोग किया जाता है कि नमक हाइड्रेटेड है। n सामान्य रूप से कम [[पूर्णांक]] होता है जबकि भिन्नात्मक मानों का होना संभव है। उदाहरण के लिए मोनोहाइड्रेट n = 1 और हेक्साहाइड्रेट में n = 6। अधिकतर ग्रीक मूल के संख्यात्मक उपसर्ग हैं:<ref>[http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf Nomenclature of Inorganic Chemistry]. IUPAC Recommendations 2005. Table IV Multiplicative Prefixes, p. 258.</ref> | |||
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एक हाइड्रेट | एक हाइड्रेट जिससे जलह्रास हो गया उसे [[अकार्बनिक एनहाइड्राइड|एनहाइड्राइड]] के रूप में संदर्भित किया जाता है,;यदि कोई शेष जल उपस्थित हो तो यह केवल अधिक तीव्र तापन के साथ निराकरण किया जा सकता है। जिस पदार्थ में पानी नहीं होता उसे एनहाइड्राउस ([[निर्जल]]) कहते हैं। कुछ निर्जल यौगिकों को इतनी सरलता से जलयोजित किया जाता है कि उन्हें [[हीड्रोस्कोपिक]] कहा जाता है और शुष्कन कर्मक या जलशुष्कक के रूप में उपयोग किया जाता है। | ||
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कार्बनिक रसायन विज्ञान में | कार्बनिक रसायन विज्ञान में हाइड्रेट एक यौगिक है जो जलयोजन द्वारा बनता है, अर्थात "पानी या पानी के तत्वों (अर्थात एच और ओएच) को एक आणविक इकाई में जोड़ना"।<ref>{{GoldBookRef|title=Hydration|file=H02876|doi=10.1351/goldbook.H02876|year=2019|accessdate=27 July 2020}} </ref> उदाहरण के लिए: [[इथेनॉल]], {{chem2|CH3\sCH2\sOH}}, [[ ईथेन |ईथेन]] की [[जलयोजन प्रतिक्रिया]] का उत्पाद है, {{chem2|CH2\dCH2}}, H से एक C और OH से दूसरे C के योग से बनता है, और इसलिए इसे एथीन के हाइड्रेट के रूप में माना जा सकता है। उदाहरण के लिए, [[सल्फ्यूरिक एसिड]] की क्रिया से पानी के एक अणु को समाप्त किया जा सकता है। एक अन्य उदाहरण [[ क्लोरल हाईड्रेट |क्लोरल हाईड्रेट]] है, {{chem2|CCl3\sCH(OH)2}} है, जो [[क्लोरल]] {{chem2|CCl3\sCH\dO}} के साथ पानी की प्रतिक्रिया से बन सकता है। | ||
अनेक कार्बनिक अणुओं के साथ-साथ अकार्बनिक अणु क्रिस्टल बनाते हैं जो कार्बनिक अणु (क्रिस्टलीकरण के पानी) के रासायनिक परिवर्तन के बिना क्रिस्टलीय संरचना में पानी को सम्मिलित करते हैं। उदाहरण के लिए, चीनी [[trehalose|ट्रेहलोज]] निर्जल रूप ([[गलनांक]] 203 डिग्री सेल्सियस) और डाइहाइड्रेट (गलनांक 97 डिग्री सेल्सियस) दोनों के रूप में उपस्थित है। सामान्यतः [[प्रोटीन क्रिस्टलीकरण]] में 50% पानी की मात्रा होती है। | |||
उपर्युक्त समाविष्ट नहीं किए गए ऐतिहासिक कारणों के लिए अणुओं को हाइड्रेट्स के रूप में भी वर्गीकरण किया गया है। [[ शर्करा |ग्लूकोज]], {{chem2|C6H12O6}}, को मूल रूप से {{chem2|C6(H2O)6}} माना गया था और इसे [[कार्बोहाइड्रेट]] के रूप में वर्णित किया गया था। | |||
सक्रिय अवयवों के लिए हाइड्रेट गठन | सक्रिय अवयवों के लिए हाइड्रेट गठन सामान्य है। कई निर्माण प्रक्रियाएं हाइड्रेट्स को विकसित करने का अवसर प्रदान करती हैं और जलयोजन की स्थिति को पर्यावरणीय आर्द्रता और समय के साथ परिवर्तित किया जा सकता है। एक सक्रिय औषधीय (फार्मास्युटिकल) संघटक के जलयोजन की स्थिति विलेयता और विघटन दर और इसलिए इसकी जैव उपलब्धता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती है।<ref>Surov, Artem O., Nikita A. Vasilev, Andrei V. Churakov, Julia Stroh, Franziska Emmerling, and German L. Perlovich. "Solid Forms of Ciprofloxacin Salicylate: Polymorphism, Formation Pathways and Thermodynamic Stability". Crystal Growth & Design (2019). {{doi|10.1021/acs.cgd.9b00185}}.</ref> | ||
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[[clathrate]] | [[clathrate|जालकित]] हाइड्रेट (गैस हाइड्रेट, गैस जालकित आदि के रूप में भी जाना जाता है) पानी की बर्फ है जिसके अंतर्गत सम्पीडित गैस के अणु जालकित का एक रूप हैं। एक महत्वपूर्ण उदाहरण [[मीथेन हाइड्रेट]] (जिसे गैस हाइड्रेट, मीथेन जालकित, आदि के रूप में भी जाना जाता है) है। | ||
मीथेन जैसे | मीथेन जैसे अध्रुवी अणु, विशेष रूप से उच्च दबाव में, पानी के साथ [[क्लैथ्रेट हाइड्रेट|जालकित हाइड्रेट]] बना सकते हैं। यद्यपि ब मीथेन क्लैथ्रेट का अम्यागत अणु होता है, पानी और अम्यागत अणुओं के बीच कोई [[हाइड्रोजन बंध]]न नहीं होता है, अम्यागत-पोषिता हाइड्रोजन बंधन प्रायः तब बनता है जब अम्यागत एक [[टेट्राहाइड्रोफ्यूरान]] जैसे बड़े कार्बनिक अणु होते हैं। ऐसे स्थितियों में अम्यागत-पोषिता हाइड्रोजन बंधन के परिणामस्वरूप क्लैथ्रेट जाली में एल-टाइप ब्जेरम दोष बनते हैं।<ref>{{cite journal |authors=Alavi S., Susilo R., Ripmeester J. A. |title=Linking microscopic guest properties to macroscopic observables in clathrate hydrates: guest-host hydrogen bonding |journal=The Journal of Chemical Physics |volume=130 |issue=17 |year=2009 |pages=174501 |format=PDF |url=http://scitation.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=JCPSA6000130000017174501000001&bypassSSO=1 |doi=10.1063/1.3124187 |pmid=19425784 |bibcode=2009JChPh.130q4501A}}</ref> <ref>{{Cite journal|doi=10.1039/C8CS00989A|title=टिकाऊ रसायन शास्त्र में गैस हाइड्रेट|year=2020|last1=Hassanpouryouzband|first1=Aliakbar|last2 = Joonaki|first2 = Edris|last3 = Vasheghani Farahani|first3 = Mehrdad|last4 = Takeya|first4 = Satoshi|last5 = Ruppel|first5 = Carolyn|last6 = Yang|first6 = Jinhai|last7 = J. English|first7 = Niall|last8 = M. Schicks|first8 = Judith|last9 = Edlmann|first9 = Katriona|last10 = Mehrabian|first10 = Hadi|last11 = M. Aman|first11 = Zachary|last12 = Tohidi|first12 = Bahman|journal=Chemical Society Reviews|volume=49|issue=15|pages=5225–5309|pmid=32567615|s2cid=219971360|doi-access = free}}</ref> | ||
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Latest revision as of 10:12, 21 March 2023
रसायन विज्ञान में, हाइड्रेट एक पदार्थ है जिसमें जल या उसके घटक तत्व होते हैं। जल की रासायनिक अवस्था हाइड्रेट के विभिन्न वर्गों के मध्य व्यापक रूप से भिन्न होती है, जिनमें से कुछ पदार्थों की रासायनिक संरचना को समझने से पूर्व उनका वर्गीकरण किया गया था।
रासायनिक प्रकृति
अकार्बनिक रसायन
हाइड्रेट अकार्बनिक लवण होते हैं जिनमें पानी के अणु क्रिस्टल के अभिन्न अंग के रूप में एक निश्चित अनुपात में संयुक्त होते हैं[1] जो या तो धातु केंद्र से बंधे होते हैं या धातु परिसर के साथ क्रिस्टलीकृत होते हैं। ऐसे हाइड्रेट्स को क्रिस्टलीकरण का पानी या जल-योजन का पानी भी कहा जाता है। यदि पानी भारी पानी है जिसमें घटक हाइड्रोजन समस्थानिक ड्यूटेरियम है, तो हाइड्रेट के स्थान पर ड्यूटेरेट शब्द का उपयोग किया जा सकता है।[citation needed]
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| निर्जल कोबाल्ट (द्वितीय) क्लोराइड CoCl2 (नीला) |
कोबाल्ट (द्वितीय) क्लोराइड
हेक्साहाइड्रेट |
एक उदाहरण रंगीन कोबाल्ट(II) क्लोराइड है जो जल-योजन पर नीले रंग से लाल रंग में परिवर्तित हो जाता है, और इसलिए इसे जल संकेतक के रूप में प्रयोग किया जा सकता है।
संकेतन "हाइड्रेटेड कंपाउंड nH2O" जहां n नमक की प्रति सूत्र इकाई में पानी के अणुओं की संख्या है, सामान्य रूप से यह दिखाने के लिए उपयोग किया जाता है कि नमक हाइड्रेटेड है। n सामान्य रूप से कम पूर्णांक होता है जबकि भिन्नात्मक मानों का होना संभव है। उदाहरण के लिए मोनोहाइड्रेट n = 1 और हेक्साहाइड्रेट में n = 6। अधिकतर ग्रीक मूल के संख्यात्मक उपसर्ग हैं:[2]
- हेमी – 0.5
- मोनो – 1
- सेसक्वि – 1.5
- डाइ – 2
- ट्राइ – 3
- टेट्रा – 4
- पेंटा – 5
- हेक्सा – 6
- हेप्टा – 7
- ऑक्टा – 8
- नोना – 9
- डेका – 10
- अंडेका – 11
- डोडेका – 12
एक हाइड्रेट जिससे जलह्रास हो गया उसे एनहाइड्राइड के रूप में संदर्भित किया जाता है,;यदि कोई शेष जल उपस्थित हो तो यह केवल अधिक तीव्र तापन के साथ निराकरण किया जा सकता है। जिस पदार्थ में पानी नहीं होता उसे एनहाइड्राउस (निर्जल) कहते हैं। कुछ निर्जल यौगिकों को इतनी सरलता से जलयोजित किया जाता है कि उन्हें हीड्रोस्कोपिक कहा जाता है और शुष्कन कर्मक या जलशुष्कक के रूप में उपयोग किया जाता है।
कार्बनिक रसायन
कार्बनिक रसायन विज्ञान में हाइड्रेट एक यौगिक है जो जलयोजन द्वारा बनता है, अर्थात "पानी या पानी के तत्वों (अर्थात एच और ओएच) को एक आणविक इकाई में जोड़ना"।[3] उदाहरण के लिए: इथेनॉल, CH3−CH2−OH, ईथेन की जलयोजन प्रतिक्रिया का उत्पाद है, CH2=CH2, H से एक C और OH से दूसरे C के योग से बनता है, और इसलिए इसे एथीन के हाइड्रेट के रूप में माना जा सकता है। उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड की क्रिया से पानी के एक अणु को समाप्त किया जा सकता है। एक अन्य उदाहरण क्लोरल हाईड्रेट है, CCl3−CH(OH)2 है, जो क्लोरल CCl3−CH=O के साथ पानी की प्रतिक्रिया से बन सकता है।
अनेक कार्बनिक अणुओं के साथ-साथ अकार्बनिक अणु क्रिस्टल बनाते हैं जो कार्बनिक अणु (क्रिस्टलीकरण के पानी) के रासायनिक परिवर्तन के बिना क्रिस्टलीय संरचना में पानी को सम्मिलित करते हैं। उदाहरण के लिए, चीनी ट्रेहलोज निर्जल रूप (गलनांक 203 डिग्री सेल्सियस) और डाइहाइड्रेट (गलनांक 97 डिग्री सेल्सियस) दोनों के रूप में उपस्थित है। सामान्यतः प्रोटीन क्रिस्टलीकरण में 50% पानी की मात्रा होती है।
उपर्युक्त समाविष्ट नहीं किए गए ऐतिहासिक कारणों के लिए अणुओं को हाइड्रेट्स के रूप में भी वर्गीकरण किया गया है। ग्लूकोज, C6H12O6, को मूल रूप से C6(H2O)6 माना गया था और इसे कार्बोहाइड्रेट के रूप में वर्णित किया गया था।
सक्रिय अवयवों के लिए हाइड्रेट गठन सामान्य है। कई निर्माण प्रक्रियाएं हाइड्रेट्स को विकसित करने का अवसर प्रदान करती हैं और जलयोजन की स्थिति को पर्यावरणीय आर्द्रता और समय के साथ परिवर्तित किया जा सकता है। एक सक्रिय औषधीय (फार्मास्युटिकल) संघटक के जलयोजन की स्थिति विलेयता और विघटन दर और इसलिए इसकी जैव उपलब्धता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती है।[4]
जालकित हाइड्रेट
जालकित हाइड्रेट (गैस हाइड्रेट, गैस जालकित आदि के रूप में भी जाना जाता है) पानी की बर्फ है जिसके अंतर्गत सम्पीडित गैस के अणु जालकित का एक रूप हैं। एक महत्वपूर्ण उदाहरण मीथेन हाइड्रेट (जिसे गैस हाइड्रेट, मीथेन जालकित, आदि के रूप में भी जाना जाता है) है।
मीथेन जैसे अध्रुवी अणु, विशेष रूप से उच्च दबाव में, पानी के साथ जालकित हाइड्रेट बना सकते हैं। यद्यपि ब मीथेन क्लैथ्रेट का अम्यागत अणु होता है, पानी और अम्यागत अणुओं के बीच कोई हाइड्रोजन बंधन नहीं होता है, अम्यागत-पोषिता हाइड्रोजन बंधन प्रायः तब बनता है जब अम्यागत एक टेट्राहाइड्रोफ्यूरान जैसे बड़े कार्बनिक अणु होते हैं। ऐसे स्थितियों में अम्यागत-पोषिता हाइड्रोजन बंधन के परिणामस्वरूप क्लैथ्रेट जाली में एल-टाइप ब्जेरम दोष बनते हैं।[5] [6]
स्थिरता
सामान्यतः हाइड्रेट् की स्थिरता यौगिकों की प्रकृति, उनके तापमान और सापेक्ष आर्द्रता (यदि वे हवा के संपर्क में हैं) द्वारा निर्धारित की जाती है।
यह भी देखें
- प्रस्फुटन
- आर्द्रिकी
- खनिज जलयोजन
- क्रिस्टलीकरण का पानी
- हेमीहाइड्रेट
- जलीय ऑक्साइड
संदर्भ
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 625. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ↑ Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005. Table IV Multiplicative Prefixes, p. 258.
- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2019) "Hydration". doi:10.1351/goldbook.H02876
- ↑ Surov, Artem O., Nikita A. Vasilev, Andrei V. Churakov, Julia Stroh, Franziska Emmerling, and German L. Perlovich. "Solid Forms of Ciprofloxacin Salicylate: Polymorphism, Formation Pathways and Thermodynamic Stability". Crystal Growth & Design (2019). doi:10.1021/acs.cgd.9b00185.
- ↑ Alavi S., Susilo R., Ripmeester J. A. (2009). "Linking microscopic guest properties to macroscopic observables in clathrate hydrates: guest-host hydrogen bonding" (PDF). The Journal of Chemical Physics. 130 (17): 174501. Bibcode:2009JChPh.130q4501A. doi:10.1063/1.3124187. PMID 19425784.
{{cite journal}}: CS1 maint: uses authors parameter (link) - ↑ Hassanpouryouzband, Aliakbar; Joonaki, Edris; Vasheghani Farahani, Mehrdad; Takeya, Satoshi; Ruppel, Carolyn; Yang, Jinhai; J. English, Niall; M. Schicks, Judith; Edlmann, Katriona; Mehrabian, Hadi; M. Aman, Zachary; Tohidi, Bahman (2020). "टिकाऊ रसायन शास्त्र में गैस हाइड्रेट". Chemical Society Reviews. 49 (15): 5225–5309. doi:10.1039/C8CS00989A. PMID 32567615. S2CID 219971360.
