Los compuestos higroscópicos absorben agua del aire por muchas razones diferentes. Aquí hay algunos:
- Los compuestos iónicos a menudo son higroscópicos porque forman hidratos estables. Los cationes metálicos (con carga positiva) atraen los pares solitarios en los oxígenos del agua y forman enlaces covalentes coordinados con el agua. Por ejemplo, muchos cationes divalentes M2 + pueden formar iones como [M (H2O) 6] 2+. Una o más de las aguas se pueden reemplazar con aniones en el hidrato. Los aniones como el sulfato o el nitrato pueden formar fuertes enlaces de hidrógeno con el agua. Por ejemplo, los iones de nitrato forman una disposición muy estable con el agua en la cual el agua “une” los oxígenos de nitrato con enlaces de hidrógeno. A veces, tanto el anión como el catión se unen al agua. Por ejemplo, en el sulfato de cobre (II) pentahidratado, cuatro aguas están unidas en un cuadrado alrededor del ecuador del ion cobre (II) y dos sulfatos están unidos a los polos. El quinto puente de agua sulfatos juntos.
- Algunos compuestos iónicos altamente solubles van un paso más allá. La capa de agua formada alrededor de los iones individuales en la superficie del material se convierte en una superficie excelente para que se unan más aguas. Esto es especialmente cierto con iones pequeños y altamente cargados como el hidróxido. Algunas veces se continuará agregando agua a la cubierta hasta que el material se disuelva en el agua adsorbida. Esto se llama delicuescencia . Como estudiante, recuerdo ingenuamente tratar de preparar una solución de NaOH 0.1000 M pesando una décima parte de un mol de NaOH en una balanza Mettler. No pude conseguir un peso estable; la balanza era lo suficientemente precisa como para pesar el agua que estaba siendo absorbida por el aire. En unos minutos, pude ver que la superficie de los gránulos estaba húmeda, y en unos 15 minutos, los gránulos parecían haberse derretido.
- Las moléculas de agua pueden difundirse en el material y quedar atrapadas allí, especialmente si el material contiene huecos que pueden unir con hidrógeno el agua en su lugar.
- Algunos materiales porosos pueden absorber grandes cantidades de agua por un fenómeno llamado condensación capilar . Por ejemplo, las zeolitas (silicatos complejos de aluminio y sodio) están en forma de panal con cavidades revestidas con átomos de oxígeno. El agua en el aire se une a las superficies externas del material. A medida que se condensa más agua, trata de extenderse y humedecer la mayor cantidad de superficie posible para minimizar su energía a través de enlaces de hidrógeno. Eso lleva el agua más profundamente en el material, haciendo más espacio para que el agua se adsorba a la superficie exterior. (¡Absorben agua como una esponja!)
- fuente ¿Por qué algunos compuestos absorben agua del aire?
