Tabla de Contenidos
Na początek termin „bezwodny” oznacza „bez wody”. Dlatego związki bezwodne to związki, które nie zawierają żadnych pierwiastków wodnych. Związki bezwodne występują we wszystkich trzech postaciach: stałej, ciekłej i gazowej. Są wykorzystywane do różnych celów, z których głównym jest przeprowadzanie pewnych reakcji chemicznych, w których woda nie jest potrzebna.
Definicja związku bezwodnego
Związki bezwodne definiuje się jako związki, które nie zawierają wody. Z drugiej strony termin bezwodny jest często stosowany do substancji krystalicznej po usunięciu wody krystalizacyjnej. Związki te występują w postaci stałej, ciekłej lub gazowej.
W naturze istnieje wiele substancji uwodnionych, to znaczy, że składają się one z pewnej ilości cząsteczek wody. Aby stać się bezwodnym związkiem, te cząsteczki wody są na ogół usuwane za pomocą ciepła lub próżni.
Bezwodny związek ma zdolność wchłaniania wody z otoczenia, dlatego często stosuje się go jako środek osuszający, zwany też osuszaczem. Niektóre przykłady to opakowania z żelem krzemionkowym, które można znaleźć w niektórych towarach konsumpcyjnych oraz torby do osuszaczy stosowane w szafach odzieżowych.
Używamy niektórych rozpuszczalników w stanie bezwodnym do pewnych reakcji, w których woda nie jest wymagana lub innymi słowy, aby uniknąć wytwarzania pewnych niepożądanych produktów. Czasami można je zsyntetyzować po prostu przez ogrzewanie związku. Innym razem trzeba go ugotować w obecności materiału pochłaniającego wilgoć z powietrza, na przykład materiału higroskopijnego.
Przykłady związków bezwodnych
Związki bezwodne mogą występować w znanych substancjach, ale jest wysoce prawdopodobne, że o większości z nich nawet nie słyszeliśmy. Zobaczmy kilka przykładów:
- Znamy wzór na kwas octowy, czyli CH3COOH . Kiedy cząsteczki wody są usuwane z dwóch cząsteczek kwasu octowego, wynikiem jest bezwodnik octowy: CH 3 COOCOCH 3 . Bezwodnik octowy jest stosowany jako czynnik acetylujący, czyli wprowadzający grupy acetylowe w reakcji chemicznej. Stosowany jest również do produkcji octanu celulozy, tworzyw sztucznych czy włókien.
- Zwykła sól, której używamy, to bezwodny chlorek sodu, czyli NaCl.
- Gdy ogrzewamy pentahydrat siarczanu miedzi(II), czyli CuSO 4 ⋅5H 2 O, otrzymujemy siarczan miedzi w postaci bezwodnej, czyli CuSO 4 .
Inne przykłady związków bezwodnych to:
- Siarczan sodu Na2SO4 _
- Węglan sodu Na2CO3 _
- Tetraboran sodu NaB 4 O 7
- Chlorek wapnia CaCl2
- Azotan wapnia Ca(NO 2 ) 2
- Siarczan wapnia CaSO4
- Chlorek miedzi (II) CuCl 2
- bezwodnik bursztynowy C₄H₄O₃
- Bezwodnik maleinowy C 4 H 2 O 3
związki bezwodne
Niektóre materiały bezwodne są uważane za materiały reagujące z wodą, co oznacza, że mogą wydzielać duże ilości ciepła, co z kolei może spowodować wybuch ciśnieniowy lub chemiczny. Jednak materiały bezwodne różnią się od bezwodników. Bezwodnik jest związkiem reagującym z wodą, który w połączeniu z wodą daje kwas lub zasadę. Bezwodniki reagują nieodwracalnie z wiązaniami tlen-wodór w wodzie, tworząc nowe związki, podczas gdy związki bezwodne po prostu tworzą odwracalne addukty z cząsteczkami wody.
Kiedy substancja, która sama nie jest kwasem lub zasadą, zostanie poddana działaniu substancji tego rodzaju, przekształci się w substancję podobną. Nie oznacza to jednak, że należy dodać wodę (na przykład z węża strażackiego). Wiele bezwodników łatwo reaguje z wilgocią w środowisku, a nawet z wodą w skórze lub płucach.
Reakcja związków bezwodnych z wodą jest zwykle gwałtowna i egzotermiczna (tzn. wydziela dużo energii cieplnej). Oto kilka przykładów bezwodników i produktów ich reakcji z wodą:
- Trójtlenek siarki SO 3 (g) + woda H 2 O (l) = kwas siarkowy H 2 SO 4 (aq).
- Tlenek baru BaO (s) + woda H 2 O (l) = wodorotlenek baru Ba(OH) 2 (aq)
substancje reagujące z wodą
Bezwodny związek może stać się niebezpieczny w kontakcie z wodą. Wynika to z reakcji chemicznych, którym ulegają podczas kontaktu. Ta reakcja może uwolnić gaz, który jest łatwopalny lub stanowi toksyczne zagrożenie dla zdrowia. Ponadto ciepło wytwarzane przez kontakt wody z tymi materiałami jest często wystarczające do spowodowania samozapłonu lub wybuchu wyrobu.
Mówiąc prościej, substancje, które reagują z wodą, nie są z nią kompatybilne.
Z drugiej strony, zgodnie z systemem klasyfikacji ONZ, materiały niebezpieczne w stanie mokrym są klasyfikowane jako R2 i klasa zagrożenia DOT 4.3 zgodnie z 49 CFR. Dlatego do transportu, przechowywania i używania tych materiałów wymagane są specjalne środki ostrożności, oznakowanie i odpowiednie przeszkolenie.
Niektóre przykłady chemikaliów reagujących z wodą to metale alkaliczne, metale ziem alkalicznych, bezwodniki, niektóre węgliki, wodorki, podsiarczyn sodu i inne podobne chemikalia.
Źródła
- Środki osuszające . Uniwersytet w Barcelonie.
- JHH, Carlos. (2018). Niebezpieczne reakcje chemiczne wody z metalami alkalicznymi .
- Organizacja Narodów Zjednoczonych. (nd). Wspólny system kodowania ONZ .
- chempedia. (nd). bezwodny .
- Jestem twoim nauczycielem. (2016). Tlenki i bezwodniki | preparat nieorganiczny
- 49 CFR Części 300-399
