Tabla de Contenidos
Για αρχή, ο όρος “άνυδρο” σημαίνει “χωρίς νερό”. Επομένως, οι άνυδρες ενώσεις είναι ενώσεις που δεν περιέχουν στοιχεία νερού. Οι άνυδρες ενώσεις υπάρχουν και στις τρεις μορφές: στερεά, υγρά και αέρια. Χρησιμοποιούνται για διάφορους σκοπούς, με κυριότερο για τη διεξαγωγή ορισμένων χημικών αντιδράσεων στις οποίες δεν χρειάζεται νερό.
Ορισμός της άνυδρης ένωσης
Ως άνυδρες ενώσεις ορίζονται οι ενώσεις που δεν περιέχουν νερό. Από την άλλη πλευρά, ο όρος άνυδρο χρησιμοποιείται συχνά σε μια κρυσταλλική ουσία αφού αφαιρεθεί το νερό της κρυστάλλωσης. Αυτές οι ενώσεις υπάρχουν σε στερεή, υγρή ή αέρια μορφή.
Στη φύση υπάρχουν πολλές ένυδρες ουσίες, δηλαδή αποτελούνται από μια ορισμένη ποσότητα μορίων νερού. Για να γίνουν μια άνυδρη ένωση, αυτά τα μόρια νερού γενικά απομακρύνονται με θερμότητα ή μέσω κενού.
Μια άνυδρη ένωση έχει την ικανότητα να απορροφά το νερό του περιβάλλοντος, γι’ αυτό και χρησιμοποιούνται συχνά ως ξηραντικά, γνωστά και ως ξηραντικά. Μερικά παραδείγματα είναι πακέτα γέλης πυριτίου που βρίσκονται σε ορισμένα καταναλωτικά αγαθά και σακούλες αφυγραντήρα που χρησιμοποιούνται σε ντουλάπες ρούχων.
Χρησιμοποιούμε ορισμένους διαλύτες σε άνυδρη κατάσταση για ορισμένες αντιδράσεις όπου δεν απαιτείται νερό ή, με άλλα λόγια, για να αποφύγουμε την παραγωγή ορισμένων ανεπιθύμητων προϊόντων. Μερικές φορές μπορούν να συντεθούν απλώς με θέρμανση της ένωσης. Άλλες φορές πρέπει να το βράσετε παρουσία υλικού που απορροφά την υγρασία από τον αέρα, όπως υγροσκοπικό υλικό.
Παραδείγματα ανύδρων ενώσεων
Οι άνυδρες ενώσεις μπορεί να υπάρχουν σε γνωστές ουσίες, αλλά είναι πολύ πιθανό να μην έχουμε καν ακούσει για τις περισσότερες από αυτές. Ας δούμε μερικά παραδείγματα:
- Γνωρίζουμε τον τύπο για το οξικό οξύ, που είναι CH 3 COOH. Όταν τα μόρια του νερού αφαιρούνται από τα δύο μόρια οξικού οξέος, το αποτέλεσμα είναι οξικός ανυδρίτης: CH 3 COOCOCH 3 . Ο οξικός ανυδρίτης χρησιμοποιείται ως παράγοντας ακετυλίωσης, δηλαδή για την εισαγωγή ακετυλομάδων μέσω μιας χημικής αντίδρασης. Χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή οξικής κυτταρίνης, πλαστικών ή ινών.
- Το κοινό αλάτι που χρησιμοποιούμε είναι γνωστό ως άνυδρο χλωριούχο νάτριο, δηλαδή NaCl.
- Όταν θερμαίνουμε τον πενταένυδρο θειικό χαλκό (II), δηλαδή CuSO 4 ⋅5H 2 O, παίρνουμε θειικό χαλκό στην άνυδρη μορφή του, δηλαδή CuSO 4 .
Άλλα παραδείγματα ανύδρων ενώσεων είναι:
- Θειικό νάτριο Na 2 SO 4
- Ανθρακικό νάτριο Na 2 CO 3
- Τετραβορικό νάτριο NaB 4 O 7
- Χλωριούχο ασβέστιο CaCl 2
- Νιτρικό ασβέστιο Ca(NO 2 ) 2
- Θειικό ασβέστιο CaSO 4
- Χλωριούχος χαλκός (II) CuCl 2
- ηλεκτρικός ανυδρίτης C4H4O3
- Μηλεϊνικός ανυδρίτης C 4 H 2 O 3
άνυδρες ενώσεις
Ορισμένα άνυδρα υλικά θεωρούνται υλικά αντιδραστικά στο νερό, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να απελευθερώσουν μεγάλη ποσότητα θερμότητας, η οποία με τη σειρά της μπορεί να προκαλέσει πίεση ή χημική έκρηξη. Ωστόσο, τα άνυδρα υλικά διαφέρουν από τους ανυδρίτες. Ένας ανυδρίτης είναι μια υδατο-αντιδρώσα ένωση που, όταν συνδυάζεται με νερό, δίνει ένα οξύ ή μια βάση. Οι ανυδρίτες αντιδρούν μη αναστρέψιμα με τους δεσμούς οξυγόνου-υδρογόνου στο νερό για να σχηματίσουν νέες ενώσεις, ενώ οι άνυδρες ενώσεις απλώς σχηματίζουν αναστρέψιμες προσαγωγές με μόρια νερού.
Όταν μια ουσία που δεν είναι η ίδια οξύ ή βάση εκτίθεται σε ουσίες αυτής της φύσης, μετατρέπεται σε παρόμοια. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι πρέπει να προστεθεί νερό (όπως από έναν πυροσβεστικό σωλήνα). Πολλοί ανυδρίτες αντιδρούν εύκολα με την υγρασία του περιβάλλοντος και ακόμη και με το νερό στο δέρμα ή τους πνεύμονες.
Η αντίδραση των ανύδρων ενώσεων με το νερό είναι συνήθως ορμητική και εξώθερμη (δηλαδή απελευθερώνει πολλή θερμική ενέργεια). Ακολουθούν μερικά παραδείγματα ανυδριτών και των προϊόντων αντίδρασης τους με νερό:
- Τριοξείδιο του θείου SO 3 (g) + νερό H 2 O (l) = θειικό οξύ H 2 SO 4 (υδατ.).
- Οξείδιο του βαρίου BaO (s) + νερό H 2 O (l) = υδροξείδιο του βαρίου Ba(OH) 2 (aq)
αντιδραστικές ουσίες στο νερό
Μια άνυδρη ένωση μπορεί να γίνει επικίνδυνη όταν έρθει σε επαφή με νερό. Αυτό οφείλεται στις χημικές αντιδράσεις που υφίστανται κατά την επαφή. Αυτή η αντίδραση μπορεί να απελευθερώσει ένα αέριο που είναι εύφλεκτο ή αποτελεί τοξικό κίνδυνο για την υγεία. Επιπλέον, η θερμότητα που παράγεται από την επαφή του νερού με αυτά τα υλικά είναι συχνά αρκετή για να προκαλέσει αυθόρμητη καύση ή έκρηξη του αντικειμένου.
Με πιο απλά λόγια, ουσίες που αντιδρούν με το νερό δεν είναι συμβατές με αυτό.
Από την άλλη πλευρά, και σύμφωνα με το σύστημα ταξινόμησης των Ηνωμένων Εθνών, τα επικίνδυνα υλικά όταν είναι υγρά ταξινομούνται ως R2 και DOT Κλάση Κινδύνου 4.3 κάτω από 49 CFR. Επομένως, απαιτούνται ειδικές προφυλάξεις, επισήμανση και κατάλληλη εκπαίδευση για τη μεταφορά, αποθήκευση και χρήση αυτών των υλικών.
Μερικά παραδείγματα χημικών ουσιών που αντιδρούν με το νερό είναι μέταλλα αλκαλίων, μέταλλα αλκαλικών γαιών, ανυδρίτες, ορισμένα καρβίδια, υδρίδια, υδροθειώδες νάτριο και άλλες παρόμοιες χημικές ουσίες.
Πηγές
- Αποξηραντικοί παράγοντες . Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης.
- JHH, Κάρλος. (2018). Επικίνδυνες χημικές αντιδράσεις νερού με αλκαλικά μέταλλα .
- Ηνωμένα Έθνη. (ν). Κοινό Σύστημα Κωδικοποίησης των Ηνωμένων Εθνών .
- chempedia. (ν). άνυδρος .
- Είμαι ο δάσκαλός σου. (2016). Οξείδια και ανυδρίτες | ανόργανη σύνθεση
- 49 CFR Parts 300-399