结晶水
结晶是一种从溶液中分离固体的技术，或者换句话说，是一种净化事物的过程。这是净化海水最常用的方法。一些盐在其晶体结构中具有一些水分子作为基本成分。结晶水是指构成晶体结构的水分子。水合盐是含有导致结晶的水的盐。以下是结晶水、水合盐和无水盐以及热对水合盐的作用的详细说明。
结晶水
The water of crystallization refers to the water molecules that make up the structure of a salt crystal. Water that has been chemically linked into a crystal structure is known as the water of crystallization.
晶体的生产经常需要使用水。一个盐单元的一个分子式中固定数量的分子称为结晶水。水合物是在结晶过程中含有水的结晶盐。结晶水也称为水合水或结晶水。
从水溶液中形成纯晶体导致水结晶。这些晶体中不存在污染物。热量对这些晶体有很强的影响。结晶水，也称为水合水，由晶体内部的水分子组成。在由水溶液生产晶体时，经常存在水。结晶水是物质在一定温度下的总水量，通常在不同情况下以一定的比例存在。金属络合物的结晶骨架中所含的水或不直接与金属阳离子键合的盐称为“结晶水”。
许多化学品在从水或含水溶剂中结晶后将水分子吸收到它们的结晶框架中。加热样品通常可以去除结晶水，但结晶质量经常会丢失。例如，氯化钠的二水合物在室温下是不稳定的。与无机盐相比，蛋白质在晶格中会随着大量水而结晶。
Proteins with more than 50% water of crystallization and copper sulphate pentahydrate with five molecules of water of crystallization are examples of water of crystallization.
什么是水合盐？
水合盐是与少量水分子松散连接的结晶盐分子。当酸的阴离子和碱的阳离子结合形成酸碱分子时，就会形成盐。无水物是不与任何水分子结合的盐分子，而水合盐是与水分子结合的盐分子。
水合盐中的水分子结合到盐的晶体结构中。水合盐是一种晶体结构中的离子与许多水分子结合的盐。这些水分子被称为结晶液或水合水。水合盐是在结晶过程中含有水的盐。每种水合盐在其单个“公式单元”中都有固定数量的结晶水分子。
以下是水合盐的一些例子。
- CuSO 4 .5H 2 O 硫酸铜晶体，在一个分子式单元中包含 5 个结晶水分子。五水硫酸铜是它的化学名称。
- 硫酸钙晶体，通常称为石膏晶体，写作 CaSO 4 .2H 2 O，因为它们在一个分子式单元中包含两个结晶水分子。二水硫酸钙是它的另一个名称。
- 碳酸钠晶体又称洗碱晶体，写成Na 2 CO 3 .10H 2 O，因为每个分子式单元含有10个结晶水分子。它被称为十水碳酸钠
硫酸铜、硫酸钙和碳酸钠是基于上述实例的一些水合盐。水合盐可以在各种条件下找到，包括淡水。盐具有灵活的晶体结构，可以很容易地与水分子结合并水合。氯化钠或盐会吸收空气中的水蒸气或与液态水接触。例如，当特定区域的土壤或岩石中的化合物溶解并与地下水混合时，自由流动的化学物质会产生盐分子，最终与水分子水合。
水合盐的用途
- 泻盐是水合盐在日常生活中最广为人知的应用。盐中发现的许多化合物是人体所需的。然而，这些化合物可能难以仅通过饮食吸收或接受。人们传统上在水合盐自然存在的地区进行治疗浴，认为它们具有治疗作用。泻盐就是一个例子。尽管其药用特性尚未得到证实，但泻盐具有作为家庭疗法的商业潜力。水合盐的另一个重要应用是工业。
- 盐，包括水合盐，具有广泛的工业应用。许多行业依赖于水合盐。在化学工业中，盐是一半以上产品的主要成分。玻璃、造纸、橡胶和纺织工业也使用水合盐。
- 盐也可用作工业和家庭水软化系统中的水软化盐。此外，水合盐在替代能源领域被广泛使用，因为它能够长时间保持恒温。
什么是无水盐？
Anhydrous refers to a substance that is completely devoid of water. Anhydrous salts are salts that have lost their water of crystallisation. As a result, anhydrous salts lack crystallisation water. An anhydrous salt becomes hydrated when water is introduced to it. Calcium chloride, in its anhydrous state, has a variety of applications. It can also detect humidity in the air and vapour. Calcium chloride is used in several industrial safe-checks to measure road erosion or cracks.
在实验中，去除水分很重要，因为它通常可以控制正在研究的化学品中的副反应或其他意外后果。有机化合物可用干燥剂如 Na 2 SO 4和 MgSO 4干燥。然而，当这些无水材料与水接触时，水会被吸收，而不仅仅是蒸发。结果，这样的干燥溶液是不完整的，可能会留下微量的水，并且因此化合物可能被认为是污染的。
热对水合盐的作用
当水合盐被加热到高温时，它们会失去结晶水。失去结晶水后，水合盐失去正常的形状和颜色，变成无色粉末状颗粒。由于无水盐中没有结晶水，所以当无水盐中加入水时，它会发生水合并恢复到原来的颜色。以下示例将有助于澄清这一点。
硫酸铜晶体呈蓝色。当硫酸铜晶体被加热到高温时，它们会失去所有的水分，变成无水硫酸铜，呈白色。
CuSO 4 .5H 2 O → CuSO 4 + 5H 2 O
(水合硫酸铜) (无水硫酸铜) (水)
由于结晶过程中失水，蓝色硫酸铜晶体在剧烈加热时会变成白色。硫酸铜晶体脱水是一个可逆过程。结果，在无水硫酸铜中加水使其水化并变蓝，从而产生水合硫酸铜。
CuSO 4 + 5H 2 O → CuSO 4 .5H 2 O
(无水硫酸铜) (水) （水合硫酸铜）
当你向无水硫酸铜中加水时，它会变成蓝色。无水硫酸铜的这一特性可用于检测液体中是否存在水分或水。向白色无水硫酸铜粉末中加入几滴待测液体。无水硫酸铜中水分或水的存在以蓝色的外观表示。
示例问题
问题 1：为什么含有结晶水的盐看起来完全干燥？
回答：
The water of crystallization is a part of the crystal structure of water. Since the water of crystallization is not free water, so it does not wet the salt. Thus, the salts containing water of crystallization appear to be perfectly dry.
问题 2：结晶水对盐的晶体有何用处？
回答：
The water of crystallization gives the crystals of salts their shape and in some cases imparts their colour. For example, the presence of the water of crystallization in iron sulphate crystals imparts them a green colour.
问题 3：写出含有 5 个结晶水分子的盐的名称和化学式。
回答：
Copper sulphate crystals include five molecules of water of crystallisation in one formula unit. Its formula is CuSO4.5H2O.
问题4：FeSO 4 .7H 2 O晶体的颜色是什么？加热后颜色会发生什么变化？
回答：
FeSO4.7H2O crystals are green in colour. It loses the water of crystallisation when heated, resulting in anhydrous ferrous sulphate. It has a reddish-brown colour to it.
问题 5：无水氯化钠晶体中是否存在水？
回答：
Since there are no water molecules in an anhydrous material, so there is no water present in anhydrous sodium chloride crystals. These anhydrous crystals were created by carefully eliminating the water of crystallisation from hydrated salts.
问题6：为什么硫酸铜晶体受热会变色？
回答：
The blue colour of the copper sulphate crystals turns white on heating because of the loss of water during crystallisation.