Estructuras

Estructura sI

• Usualmente moleculas pequeñas forman hidratos con estructura sI. CH₄, C₂H₆, CO₂, H₂S.


• Compuesto por 8 jaulas poliedras, 6 grandes y 2 pequeñas


• 46 moleculas de agua


• Sistema de cristal cúbica centrada en el cuerpo


• 2 espacios pequeños (5¹²) y 6 espacios grandes ( (5¹²6²)

Estructura sII

• Moleculas mas grandes: C₃H₈, e iso-C₄H₁₀. También N₂ aunque sea relativamente pequeño.


• Compuesto por 24 jaulas poliedras, 8 grandes y 16 pequeños.


• 136 moleculas de agua


• Sistema de cristal cúbica centrada en las caras.


• 8 espacios pequeños (5¹²) y 8 espacios grandes (5¹²6⁴)

Estructura sH

• Formado por moleculas grandes pero solo en la presencia de moleculas pequeñas, como CH₄.


• Compuesto por 6 jaulas poliedras, 1 grande, 3 medianas, y 2 pequeñas.


• 34 moleculas de agua.


• Sistema de cristal hexagonal.


• 3 espacios pequeños (5¹²), 2 medianos (4³5⁶6³) and y 1 grande (5¹²6⁶)
  
  

Hay muchas diferencias entre las estructuras, sin embargo, las diferencias esenciales son la proporción de agua/gas, el número y tamaño relativo de las jaulas, y tipo de moléculas huéspedes. Los hidratos puros son caracterizados termodinámicamente por el límite de la fase, la energía de la formación y la estructura. Los hidratos compuestos se forman de una manera similar a los hidratos puros pero con cuatro distinciones importantes:

• El material/gas que forma hidrato preferido será completamente consumido


• Moleculas huéspedes que forman hidrato pueden ser almacenados en hidratos compuestos fuera de la zona de estabilidad del hidrato puro de uno de los huéspedes


• El tiempo de formación es mas rápido y el tiempo de inducción es mas corto para hidratos compuestos


• La composición de los reactantes que forman hidrato puede cambiar con el tiempo mientras que la proporción de los reactantes cambia
  
  

En general, un gas de la mezcla será absorbido preferencialmente durante la formación del hidrato. En muchos casos la absorción puede ser completa. Esto aparenta ser común en sistemas de hidrato mezclado donde la temperatura alta/presión baja del gas que forma hidrato (el gas preferido) es absorbido por la estructura hasta llegar a una concentración cerca de zero.