WikiDer > Kristallwasser

Kristallwasser ist Wasser dass wenn Ligand ist im enthalten Kristallgitter von a chemische SubstanzIn chemischen Formeln werden die Kristallwassermoleküle meist nach einem Punkt angegeben.

Kristallwasser ist sehr verbreitet in Salzhydrate, Kristalle von Protein, aber auch in Kristallen von polaren organisch Stoffe.

Viele chemische Verbindungen nehmen, wenn sie aus Lösungen kristallisieren, Moleküle des Lösungsmittels mit in die Kristall. Aus einer wässrigen Lösung ist dies also Wasser, aber beispielsweise in flüssigem Ammoniak passiert das gleiche oft mit Ammoniakmolekülen.

Kristallwasser gibt die Hydratform von Kupfersulfat seine blaue Farbe

Ein anderer Name für einen Stoff mit kristallisiertem Wasser ist a Hydrat. Dieselbe Substanz ohne Kristallwasser heißt dann a anhydratisieren. Die Anwesenheit von Kristallwasser kann die Eigenschaften wie Farbe und Härte des Feststoffs erheblich beeinflussen. Tatsächlich ist das Hydrat einfach eine weitere chemische Verbindung: Die Wassermoleküle sind chemisch gebunden. Kristallwasser kann mit Salzen und Säuren auftreten. Einige Säuren können nur als Hydrate isoliert werden, wie z Hexafluorkieselsäure die mit zwei Molekülen Kristallwasser als Feststoff kristallisiert werden kann, jedoch ohne Wasserzersetzung. Viele Salze haben mehrere Hydrate. Das bekannte tiefblaue Kupfersulfat zum Beispiel ist ein Pentahydrat mit fünf Molekülen H₂O pro Formeleinheit. Beim Erhitzen verliert es sein Wasser in mehreren Schritten:

CuSO₄ 5H₂O → CuSO₄ 3H₂O → CuSO₄ · H₂O → CuSO₄

Jeder dieser Stoffe ist ein Feststoff mit eigener Kristallstruktur und auch die Farben sind unterschiedlich. Das Anhydrat CuSO₄ ist beispielsweise weiß, färbt sich aber bei Feuchtigkeit wieder blau.

Ein weiteres bekanntes Beispiel für den Einbau von Wasser in ein festes Kristallgitter ist die Aushärtung von Gips. Pulverisiertes Calciumsulfat 2CaSO .Hemihydrat₄·H₂O wird mit flüssigem Wasser vermischt und in eine Form gegossen. Dann wird das Wasser über die Reaktion aufgenommen:

(2CaSO₄ · H₂OH₂O → 2(CaSO₄ · H₂Ö)

Damit verschwindet das flüssige Wasser und es bleibt nur ein ausgehärteter Feststoff (das Dihydrat) zurück.

Die meisten Stoffe mit Kristallwasser sind daher „trockene“ Feststoffe, aber es gibt auch Hydrate, die einen eigenen Schmelzpunkt haben. Im Allgemeinen ist dies eine viel niedrigere Temperatur als die des Anhydrats. Zinkchlorid in streng trockener Form schmilzt bei 317°C, aber die Hydrate (es gibt mehr) schmelzen bei oder unter Raumtemperatur. Man könnte sagen, dass sich diese Stoffe in ihrem eigenen Kristallwasser „auflösen“, dabei wird jedoch außer Acht gelassen, dass die Wassermoleküle in der Flüssigkeit noch eine starke Wechselwirkung mit dem Chlorid eingehen.

Während des Kristallisationsprozesses wird auch viel Wasser in Proteinkristalle eingebaut. Die Wassermoleküle dort nehmen am Schema von Wasserstoffbrücken Das ist eine wichtige Kraft, die den Kristall zusammenhält. In Proteinkristallen findet man oft 1 gebundenes Wassermolekül pro Aminosäure im Protein, und zusätzlich findet sich im Kristall eine kleinere oder größere Menge an ungeordnetem Wasser. Der gesamte mit Wasser gefüllte Teil des Proteinkristalls beträgt oft mehrere zehn Prozent.