гидраты

Этот термин раньше широко применялся для всех соединений, выделяющих воду при нагревании. Так NaOH называли гидратом окиси натрия. Однако сейчас гидратами называют только соединения, в которых молекула воды присутствует в виде отдельной структурной единицы. Джон Кэрролл в своей книге "Гидраты природного газа" дает следующее определение гидратов, которое применяется в нефтегазовой промышленности: "гидратами" называют вещества, которые при комнатной температуре обычно находятся в газообрзном состоянии. В число таких веществ входят метан, этан, двуокись углерода и сероводород. Отсюда возник термин "газовые гидраты", а также одно из широко распространенных заблуждений, связанных с этим видом соединений. Многие ошибочно полагают, что неводные жидкости неспособны к гидратообразованию, однако на самом деле гидраты могут образовываться и другими жидкостями. В качестве примера вещества, которое при комнатных условиях находится в жидком состоянии, но все же образует гидрат, можно назвать дихлордифторметан (фреон-12)". Причину образования гидратов Дж. Кэрролл объясняет так: "способность воды образовывать гидраты объясняется наличием в ней водородных связей. Водородная связь заставляет молекулы воды выстраиваться в геометрически правильные структуры. В присутствии молекул некоторых веществ эта упорядоченная структура стабилизируется и образуется смесь, выделяемая в виде твердого осадка. Молекулы воды в таких соединениях называются "хозяевами", а молекулы других веществ, стабилизируюшие кристаллическую решетку - "гостями" (гидратообразователями). Кристаллические решетки гидратов имеют сложное, трехмерное строение, где молекулы воды образуют каркас, в полостях которого находятся заключенные молекулы-гости. Считается, что стабилизация кристаллической решетки в присутствии молекул-гостей обусловлена ван-дер-ваальсовыми силами, которые возникают из-за межмолекулярного притяжения, не связанного с электростатическим притяжением. Еще одна интересная особенность газовых гидратов заключается в отсутствии связей между молекулами-гостями и хозяевами. Молекулы-гости могут свободно вращаться внутри решеток, образованных молекулами-хозяевами. Таким образом, данные соединения лучше всего описать как твердые растворы.