آب تبلور به چه معناست؟

آب تبلور به چه معناست؟

آب تبلور آبی است كه به همراه مولكولهای بعضی بلورهای جامدهای یونی است. هنگامی كه یک جامد یونی از محلول آبی متبلور می ‌شود به عنوان مثال باریم كلرید محلول در آب است و ما به وسیله‌ی تبخیر یک مقدار از محلول و اشباع كردن محلول، مقداری بلور BaCl2 به دست می آوریم. در این هنگام تعدادی از مولكولهای آب در شبكه بلور به دام افتاده و با بلور پیوندهای ضعیف واندروالسی برقرار می كند. در این هنگام ما به جای BaCl2 خالص، نمک متبلور آن را داریم و فرمول آن به صورت ((BaCl2, 2H2O(s) می ‌باشد. به این گونه بلورهای نمكی كه با مولكولهای آب همراه هستند، هیدرات و به آبی كه این بلورها را همراهی می كند و در شبكه ی بلوری این نمكها وارد شده است، آب تبلور گفته می شود. مثال دیگر از این دست، سولفات مس هیدراته است كه دارای 5 مولكول آب تبلور می ‌باشد:( ­(CuSO4, 5H2O (s)

معمولا ً ظاهر هیدراتها با تركیبات بی ‌آب آنها كاملا ً تفاوت دارد. به طور معمول، هیدراتها بلورهای نسبتا ً بزرگ و غالبا ً شفاف تشكیل می ‌دهند. هیدراتها بر اثر گرم شدن تجزیه می ‌شوند و آب تبلور خود را به صورت بخار آب از دست می ‌دهند.

BaCl2, 2H2O(s) à BaCl2 (s) + 2H2O g

از بین رفتن آب تبلور یک هیدرات را شكوفا شدن می ‌نامند.

رنگ برخی از نمک های آب پوشیده با رنگ نمک بی آب آنها متفاوت است، از این رو، از این نمكها به عنوان شناساگر رطوبت استفاده می كنند. مثلا ً

قرمز رنگ CoCl2.2H2O

صورتی رنگ CoCl2.5H2O

بنفش رنگ CoCl2.4H2O

آبی رنگ CoCl2

مسائل مربوط متبلور معمولا ًَ به این صورت است كه مقدار مشخصی از نمک را حرارت داده و وزن آن در اثر تبخیر آب درون آن كاسته می شود. از روی كاهش وزن داده شده از ما می خواهند كه نسبت آب به نمک را محاسبه كنیم. به عنوان مثال:

023/1 گرم نمک آب پوشیده ی مس II سولفات را در یک بوته ی چینی حرارت می دهیم تا آب آن بخار شود. 654/0 گرم نمک بی آب مس II سولفات در بوته باقی می ماند. حساب كنید به ازای هر مول CuSO4، چند مول آب در نمک آبدار وجود داشته است.(جرم مولی مس، گوگرد، اكسیژن و هیدروژن به ترتیب 64، 32، 16 و 1 گرم بر مول است.)

برای حل این گونه سؤالات باید سه مرحله طی كنیم:

1- ابتدا این رابطه را بنویسیم و جرم هر یک از این گونه ها را حساب كنیم: آ- جرم نمک آبدار ب- جرم نمک بی آب ج- جرم آب و این رابطه را برایش بنویسیم:

جرم نمک آبدار = جرم نمک بی آب + جرم آب

2- تبدیل كردن جرم نمک بی آب به مول

3- تبدیل كردن جرم آب به مول

4- به دست آوردن نسبت مولی آب به نمک به وسیله ی تقسیم كردن مرحله ی 4 به مرحله ی 3

پس با استفاده از مرحله ی اول، ابتدا جرم آب بخار شده را حساب كنیم:

جرم آب بخار شده = جرم نمک آب پوشیده – جرم نمک بی آب

369/0 = 654/0 - 023/1

بنابراین مقدار آب بخار شده برابر 369/0 گرم می باشد.

حال باید تعداد مول نمک بی آب را محاسبه می نماییم. برای این منظور جرم نمک مورد نظر را در معكوس جرم مولی آن ضرب می نماییم.

تعداد مول نمک بی آب

Mol 004/0=g CuSO4 160 / mol CuSO4 1 * g CuSO4 654/0

حال باید ببینیم این مقدار گرم آب برابر چند مول آب می باشد. برای این منظور به این ترتیب عمل می كنیم:یعنی باید جرم مورد نظر را در معكوس جرم مولی آب ضرب نماییم. جرم مولی نیز با جمع جرم اتمهای تشكیل دهنده ی با در نظر گرفتن تعداد آن ها به دست می آید.

تعداد مول آب بخار شده

Mol 020/0=g H2O 0/18 / mol H2O 1 * g H2O 369/0

حال نسبت تعداد مول های آب بخار شده به مول های نمک بی آب را به وسیله ی تقسیم آن ها به یكدیگر به دست می آوریم.

1/5 = mol 400/0 / mol 020/0 = تعداد مول CuSO4 / تعداد مول H2O

پس نسبت آب به نمک برابر 5 به 1 است. بنابراین فرمول تجربی این نمک CuSO4.5H2O بوده، تعداد آب تبلور آن 5 است.