Clatratos

Al cristalizar H20 o D20 en atmósfera de gases nobles, se forman hidratos y deuterohidratos. Las composiciones de estos hidratos se acercan a las fórmulas R.6H 2 O o R.6D 2 0, en donde R es un átomo de gas noble; la estabilidad de estos hidratos disminuye al disminuir el número atómico del gas noble. En consecuencia, el hidrato de xenón se forma fácilmente a 0ºC y a presiones poco mayores que una atmósfera, referida al gas noble citado; la presión de disociación de esta sustancia es de 1 atmósfera a 0 ºC Las presiones de disociación de los hidratos de kripton (14,5 atm), y de argón (98,5 atm.) son cada vez mayores a la temperatura de 0 ºC tanto el neón como el helio no forman hidratos, incluso a muy altas presiones.

La estructura de estos hidratos de gases nobles es esencialmente la misma que la de los hidratos de los halógenos. Debe recordarse que existen varias estructuras estables formadas por moléculas de agua, unidas por puente de hidrógeno, distintas de la observada en el caso del hielo; estas estructuras poseen grandes huecos en los cuales pueden alojarse y quedar atrapadas moléculas del tamaño adecuado.

La disposición de las moléculas de agua en los cristales de (a) Cl2.7,3H2O y (b) Cl2.8,5H2O. Los enlaces por puente de hidrógeno se forman a lo largo de las aristas indicadas en el poliedro , en la fig (a) los enlaces por puente de hidrógeno se forman entre los dodecaedros así como entre éstos y las moléculas de agua intersticiales, representadas por los circulos. En la fig (b) los dodecaedros están unidos por tetradecaedros


La relativa inestabilidad de los hidratos de los gases nobles refleja el hecho de que tales estructuras están mantenidas por las fuerzas derivadas de los enlaces por puentes de hidrógeno y el efecto polarizante de las moléculas de agua sobre los átomos de gas noble; la influencia de este último factor es, aparentemente, el de aumentar la estabilidad del hidrato al aumentar el número atómico del gas atrapado en la red, ya que en este orden aumenta también la polarizabilidad del átomo. Otro tipo de redes, formadas también por moléculas unidas con enlaces por puente de hidrógeno y que contienen grandes cavidades para alojar otras moléculas, son las formadas por ciertos compuestos hidroxilados, tales como el p-dihidroxibenceno (2, 3). Esta sustancia forma dos redes tridimensionales infinitas interpenetradas de moléculas unidas por puentes de hidrógeno, con huecos suficientes para alojar a los átomos de argón, kripton y xenón; por otra parte en estas redes pueden incorporarse también otras moléculas, tales como CO 2, H 2 C 2; HCO 2 H, y CH 3 OH. La estructura del p-dihidroxibenceno cristalino contiene un hueco por cada tres moléculas, de acuerdo con las fórmulas de los clatratos que forma, del tipo 3C6H4(OH)2.R siendo R = Xe, Kr, Ar. Han sido descritos, también, clatratos de carácterísticas similares con el fenol (4-6).
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