Clatrati
Che cosa sono i clatrati?
I clatrati, o composti a gabbia (dal latino "clatri", le sbarre della gabbia) o composti di intrusione, sono composti chimici nei quali le molecole di una certa specie chimica risultano ordinatamente intrappolate nelle cavità generate dai reticoli cristallini.
Alla formazione dei clatrati non corrisponde l'esistenza di veri e propri legami chimici fra molecole clatrate e molecole clatranti, ma soltanto certi opportuni rapporti fra la dimensione delle molecole clatrate e quella delle cavità in cui tali molecole sono imprigionate.
Storia dei clatrati
Alla fine del XIX secolo furono scoperti ad opera di W. Ramsay e Lord Rayleigh i gas nobili. Per molti anni, fino al 1962, tutta la chimica dei gas nobili fu rappresentata da certi composti che erano ritenuti dei solvati.
Questi erano preparati sciogliendo sotto pressione Ar oppure Kr oppure Xe entro certi liquidi, e poi congelando: così dall'acqua si ottennero dei solidi con composizioni definite come ad esempio Xe(H2O)6 e in altre condizioni si ottennero solidi costituiti da gas nobili e da altre specie chimiche come ad esempio Ar[C6H4(OH)2]3.
Successivamente si dimostrò che tali "composti" avevano del composto solo una buona costanza dei rapporti stechiometrici, ma che in realtà erano soltanto particolari unioni meccaniche di molecole, la cui natura fu scoperta nel 1948 ( H. M. Powell ) e che furono indicati col nome di clatrati.
Impiego dei clatrati
I clatrati dei gas nobili vengono impiegati come sorgenti di tali gas; ad esempio il clatrato [Ar (idrochinone)3] contiene circa il 10% in peso di argon, e disciolto in opportuni solventi (ad esempio metanolo) oppure riscaldato libera Ar gassoso.
Riassumendo
Volendo fare un riassunto sui clatrati potremmo dire che:
- sono ottenuti facendo cristallizzare alcune sostanze in presenza di molecole che rimangono "ingabbiate" (o "clatrate") nelle cavità presenti nel reticolo cristallino del composto che solidifica;
- tra molecole clatrate e molecole clatranti non esistono legami covalenti ma unicamente forze intermolecolari di tipo "Van der Waals".
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