Clatrato
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Um Clatrato é um composto de inclusão, no qual moléculas de uma substância são confinadas em cavidades formadas pela molécula hospedeira[1], originando um agregado supramolecular[2].
A palavra clatrato tem origem no latim clathratus, significando cercado ou protegido por barras transversais de uma grade. Em tais compostos, um dos componentes possui uma estrutura cristalina contendo cavidades ou canais nos quais átomos ou moléculas de tamanho apropriado do outro componente estão presos: se a molécula for muito grande, não caberá na cavidade, se, ao contrário, for demasiado pequena, escapará da rede cristalina. A molécula presa é chamada de 'hóspede', enquanto a outra é a 'hospedeira'. Portanto clatratos são complexos hóspede-hospedeiro.
A complexação pode ocorrer tanto em solução quanto no estado sólido. Em ambos os casos, o retículo cristalino é mantido através de interações não-covalentes entre as moléculas hospedeiras, como ligações de hidrogênio, interações dipolo-dipolo, interações de van der Waals e interações iônicas. A molécula hospedada costuma ser um composto apolar, que assim não deforma a cavidade e mantém a estabilidade do sistema. Para os convidados polares apenas cavidades pequenas são estáveis. Conforme a cavidade aumenta, a interação covalente entre hóspede-hospedeiro fica cada cada vez mais forte, ao ponto da molécula hóspede competir a posição com as moléculas que formam a rede cristalina[3].
A relevância ambiental de clatratos hidratados, soluções sólidas que possuem cavidades formadas por moléculas de água, se deve às suas propriedades únicas de armazenamento espontâneo de moléculas livres contidas no meio,tipicamente hidrocarbonetos de baixo peso molecular, dióxido de carbono, gases nobres e compostos fluorados, formando compostos sólidos estáveis a determinadas condições termodinâmicas. [4]