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'''Kristallwasser''' oder auch '''Hydratwasser''' ist die Bezeichnung für [[Wasser]], das in [[kristallin]]en [[Festkörper]]n gebunden vorkommt. Kristallwasserhaltige Substanzen werden auch als [[Hydrate]] bezeichnet.<ref name="ABC Chemie1">''Brockhaus ABC Chemie'', VEB F. A. Brockhaus Verlag Leipzig 1965, S. 746–747.</ref>

== Grundlagen: Koordinationswasser, Strukturwasser ==
[[Wassermolekül]]e können
* [[Koordinative Bindung|koordinativ]] an [[Ion]]en gebunden sein (''Koordinationswasser'', z. B. beim [[Kupfersulfat]])
* über [[Wasserstoffbrückenbindung]]en an [[Molekül]]e gebunden sein (''Strukturwasser''), oder
* ''nicht'' am [[Kristallgitter]] beteiligt sein, wie bei den [[Mineral]]en der [[Zeolithgruppe]].
Am vielfältigsten sind die Bindungsverhältnisse des Wassers in [[Proteinkristall]]en.

Das Kristallwasser ist meist nur locker gebunden und entweicht beim Erhitzen, was beim [[Kupfersulfat]] zur Entfärbung, bei anderen Substanzen sogar zur [[Lösung (Chemie)|Auflösung]] im eigenen Kristallwasser führen kann.

== Nomenklatur ==
=== Hydrate und Anhydrate ===
Es gibt z. B. kristallwasserfreies [[Natriumsulfat]] Na2SO4 und das zugehörige Decahydrat ([[Glaubersalz]]) mit 10 ([[Altgriechisch|altgr.]]: ''deca'' = zehn) Wassermolekülen pro [[Formeleinheit]] Na2SO4. Die Bindung wird durch einen [[Hochstellung|hochgestellten]] Punkt (manchmal auch ein x) symbolisiert: Na2SO4 · 10 H2O, diese Schreibweise gibt aber ''keine'' Auskunft über die Art der Bindung.

Bei der Bildung der Hydrate wird Energie in Form von [[Hydratationsenergie|Hydratationswärme]] frei – das ist die Energie, die beim [[Dehydratisierung (Chemie)|Dehydratieren]] (darum: ‚Brennen‘) zugeführt werden muss.

Die kristallwasser''freien'' Salze werden [[Hydrat #Anhydrat|Anhydrat]]e genannt (z. B. Natriumsulfat-Anhydrat, Kupfersulfat-Anhydrat; nicht zu verwechseln mit [[Anhydrid]] und [[Anhydrit]]). Anhydrate sind meist stark [[hygroskopisch]] und werden daher zum [[Trocknung|Trocknen]] von [[Lösungsmittel]]n und Gasen benutzt.

=== Abgrenzung von Gashydraten ===
[[Gashydrat]]e (wie [[Methaneis]]) sind eigentlich keine Hydrate, sondern [[Einschlussverbindung]]en ([[Klathrate]]).<ref name="ABC Chemie3">''Brockhaus ABC Chemie'', VEB F. A. Brockhaus Verlag Leipzig 1965, S. 456.</ref> Hier sind die Gase in den Struktur-Hohlräumen von [[kristallin]]em Wasser eingelagert; man spricht dabei ''nicht'' von Kristallwasser, da die Wassermoleküle selber die Struktur erzeugen. Die eingeschlossenen Atome oder Moleküle sind wie in einem Käfig in der Struktur gefangen, daher auch der Name [[Käfigverbindung]]en. Beim [[Schmelzen]] des Wassers werden die Gase dann wieder freigesetzt.

== Arzneistoffe und andere Organika ==
[[Arzneistoff]]e und andere Organika sind oft [[Basen (Chemie)|basisch]] und werden als [[Hydrohalogenide]] eingesetzt, z. B. [[Estradiol-Hemihydrat]].

In einigen Fällen [[kristallisation|kristallisieren]] die Hydrohalogenide zugleich als Hydrate, z. B. [[Tirofiban]] und [[Ziprasidon]].

== Technische Anwendungen==
Technisch nutzt man das Vermögen des [[Gips]]es, das durch Erhitzen ([[Brennen (Verfahren)|Brennen]]) teilweise oder ganz verlorene Kristallwasser beim Anrühren mit Wasser wieder aufzunehmen und dabei zu erhärten: Bei Erhitzen des Dihydrats CaSO4 · 2 H2O auf etwa 110 °C entsteht ''gebrannter Gips'' (CaSO4 · ½ H2O, auch ''Halb-'' bzw. ''Hemihydrat'' genannt), bei 130 bis 160 °C ''[[Stuckgips]]'' (Gemisch aus viel Halbhydrat und wenig ''Anhydrit'').

[[Anhydrit]] kommt auch als Mineral in [[Salzlagerstätte]]n vor und besteht aus kristallwasserfreiem [[Calciumsulfat]] (CaSO4).

Eine weitere technische Anwendung ist das Versetzen des [[Trockenmittel]]s [[Kieselgel]] mit [[Cobalt(II)-chlorid|Cobaltchlorid]], welches im kristallwasserfreien Zustand blau und im kristallwasserhaltigen rosa gefärbt ist. Bei solchermaßen behandeltem Kieselgel zeigt die rosa Verfärbung an, dass das Kieselgel keine weitere Feuchtigkeit mehr aufnehmen kann und daher durch Erhitzen [[Regeneration (Chemie)|regeneriert]] werden muss.

Salzhydrate können als [[Latentwärmespeicher|Wärmespeicher]] dienen. Dabei wird das Hydrat geschmolzen, und die Wärme kann gespeichert werden. Bei Bedarf reagiert es wieder zu einem Hydrat und gibt dabei Wärme ab. Nach diesem Prinzip funktionieren:
* [[Wärmekissen]]
* [[Zentralheizung|Zentralheizungen]] mit [[Sonnenkollektor|Sonnenkollektoren]]
* [[Abwärme|Abwärmenutzung]] im [[PKW]].

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Wasser (Hydrologie)]]
[[Kategorie:Mineralogie]]
[[Kategorie:Chemische Bindung]]

Kristallwasser - Versionsgeschichte

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