हाइड्रेट
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 एक धातु केंद्र से बंधे होते हैं या जो धातु परिसर के साथ क्रिस्टलीकृत होते हैं। ऐसे हाइड्रेट्स को क्रिस्टलीकरण का पानी या हाइड्रेशन का पानी भी कहा जाता है। यदि पानी भारी पानी है जिसमें घटक हाइड्रोजन आइसोटोप 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 रंगीन उदाहरण कोबाल्ट (II) क्लोराइड है, जो खनिज जलयोजन पर नीले से लाल हो जाता है, और इसलिए इसे पानी के संकेतक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
अंकन हाइड्रेटेड यौगिक'⋅nH2O, जहां n नमक की प्रति सूत्र इकाई पानी के अणुओं की संख्या है, आमतौर पर यह दिखाने के लिए प्रयोग किया जाता है कि नमक हाइड्रेटेड है। एन आमतौर पर एक कम पूर्णांक होता है, हालांकि भिन्नात्मक मानों का होना संभव है। उदाहरण के लिए, एक मोनोहाइड्रेट n = 1 में, और एक हेक्साहाइड्रेट'n = 6 में। ज्यादातर 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 जिसने पानी खो दिया है उसे अकार्बनिक एनहाइड्राइड कहा जाता है; शेष पानी, यदि कोई मौजूद है, केवल बहुत मजबूत हीटिंग के साथ हटाया जा सकता है। जिस पदार्थ में पानी नहीं होता उसे निर्जल कहते हैं। कुछ निर्जल यौगिकों को इतनी आसानी से जलयोजित किया जाता है कि उन्हें हीड्रोस्कोपिक कहा जाता है और सुखाने वाले एजेंटों या जलशुष्कक के रूप में उपयोग किया जाता है।
कार्बनिक रसायन
कार्बनिक रसायन विज्ञान में, एक हाइड्रेट एक यौगिक है जो जलयोजन द्वारा बनता है, अर्थात एक आणविक इकाई के लिए पानी या पानी के तत्वों (यानी एच और ओएच) को 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, जो क्लोरल के साथ पानी की प्रतिक्रिया से बन सकता है, CCl3−CH=O.
कई कार्बनिक अणु, साथ ही अकार्बनिक अणु, क्रिस्टल बनाते हैं जो कार्बनिक अणु (क्रिस्टलीकरण के पानी) के रासायनिक परिवर्तन के बिना क्रिस्टलीय संरचना में पानी को शामिल करते हैं। उदाहरण के लिए, चीनी trehalose निर्जल रूप (गलनांक 203 °C) और डाइहाइड्रेट (गलनांक 97 °C) दोनों रूपों में मौजूद होता है। प्रोटीन क्रिस्टलीकरण में आमतौर पर 50% पानी की मात्रा होती है।
ऊपर कवर नहीं किए गए ऐतिहासिक कारणों के लिए अणुओं को हाइड्रेट्स के रूप में भी लेबल किया गया है। शर्करा , C6H12O6, के बारे में मूल रूप से सोचा गया था C6(H2O)6 और कार्बोहाइड्रेट के रूप में वर्णित है।
सक्रिय अवयवों के लिए हाइड्रेट गठन आम है। कई निर्माण प्रक्रियाएं हाइड्रेट्स को बनने का अवसर प्रदान करती हैं और जलयोजन की स्थिति को पर्यावरणीय आर्द्रता और समय के साथ बदला जा सकता है। एक सक्रिय फार्मास्युटिकल घटक के जलयोजन की स्थिति विलेयता और विघटन दर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती है और इसलिए इसकी जैवउपलब्धता।[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 पानी और अतिथि अणुओं के बीच कोई हाइड्रोजन बंधन नहीं होता है, जब मीथेन क्लैथ्रेट का अतिथि अणु होता है, अतिथि-मेजबान हाइड्रोजन बंधन अक्सर तब बनता है जब अतिथि टेट्राहाइड्रोफ्यूरान जैसे बड़े कार्बनिक अणु होते हैं। ऐसे मामलों में अतिथि-मेजबान हाइड्रोजन बांड के परिणामस्वरूप क्लैथ्रेट जाली में एल-टाइप बेजरम 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.
