ГИДРАТА́ЦИЯ

ГИДРАТА́ЦИЯ (от греч. ὕδωρ – во­да), про­цес­сы взаи­мо­дей­ст­вия мо­ле­кул во­ды с мо­ле­ку­ла­ми, ио­на­ми или ато­ма­ми. Осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в рас­тво­рах, твёр­дой и (ре­же) га­зо­вой фа­зах. При­во­дит к об­ра­зо­ва­нию но­вых хи­мич. со­еди­не­ний (гид­ро­кси­дов, твёр­дых гид­ра­тов и пр.) ли­бо к воз­ник­но­ве­нию ас­со­циа­тов по­сто­ян­но­го или пе­ре­мен­но­го со­ста­ва, в ко­то­рых час­ти­цы ве­ще­ст­ва ок­ру­же­ны ди­поль­ны­ми мо­ле­ку­ла­ми во­ды (напр., га­зо­вых гид­ра­тов, в вод­ных рас­тво­рах – ак­ва­ком­плек­сов, гид­ра­ти­ро­ван­ных ио­нов); Г. при рас­тво­ре­нии в во­де – ча­ст­ный слу­чай соль­ва­та­ции. Г. так­же на­зы­ва­ют­ся ре­ак­ции при­сое­ди­не­ния гид­ро­кси­груп­пы и во­до­ро­да по крат­ным свя­зям мо­ле­ку­лы ор­га­нич. со­еди­не­ния или по кон­цам ра­зо­рвав­шей­ся свя­зи в цик­лич. фраг­мен­те.

Г. обу­слов­ле­на до­нор­но-ак­цеп­тор­ным, ди­поль-ди­поль­ным, ион-ди­поль­ным и др. ти­па­ми взаи­мо­дей­ст­вия, об­ра­зо­ва­ни­ем во­до­род­ных или ко­ор­ди­нац. свя­зей. Ион-ди­поль­ным взаи­мо­дей­ст­ви­ем, напр., обу­слов­ле­на Г. ио­нов, и энер­гия Г. уве­ли­чи­ва­ет­ся с умень­ше­ни­ем ра­диу­са ио­на и уве­ли­че­ни­ем его за­ря­да. Г. ио­нов, на ко­то­рые рас­па­да­ет­ся рас­тво­ряе­мое ве­ще­ст­во в вод­ных рас­тво­рах, в зна­чит. сте­пе­ни оп­ре­де­ля­ет его спо­соб­ность к элек­тро­ли­ти­че­ской дис­со­циа­ции. При рас­тво­ре­нии боль­шин­ст­ва ион­ных со­еди­не­ний в во­де Г. ио­нов ком­пен­си­ру­ет энер­ге­тич. за­тра­ты на раз­ру­ше­ние кри­стал­лич. ре­шёт­ки. При кри­стал­ли­за­ции рас­тво­ров со­еди­не­ний с ион­ной струк­ту­рой час­то вы­де­ля­ют­ся кри­стал­ло­гид­ра­ты, со­дер­жа­щие гид­ра­ти­ро­ван­ные ио­ны. Для боль­шин­ст­ва силь­ных ки­слот Г. про­то­на при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию ио­на гид­ро­ксо­ния $\ce{H3O+}$ (так, мо­но­гид­рат сер­ной ки­сло­ты – ион­ное со­еди­не­ние со­ста­ва $\ce{H3O+HSO4̄}$). Даль­ней­шая Г. $\ce{H3O+}$ при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию ка­тио­нов $\ce{H5O+2}$, $\ce{H7O+3}$, $\ce{H9O+4}$.

Про­цес­сы Г. ис­поль­зу­ют­ся в пром-сти и ла­бо­ра­тор­ной прак­ти­ке (напр., для по­лу­че­ния ки­сло­род­со­дер­жа­щих ки­слот из ок­си­дов, спир­тов из ал­ке­нов, кар­бо­ниль­ных со­еди­не­ний из ал­ки­нов, для осу­шения га­зо­об­раз­ных и жид­ких ве­ществ с ис­поль­зо­ва­ни­ем $\ce{CaCl2, CaO, P2O5}$, кон­цен­трир. $\ce{H2SO4}$ и др. осу­ши­те­лей), в гид­ро­ме­тал­лур­гии и пр. Г. влия­ет на фи­зи­ко-хи­мич. про­цес­сы, про­ис­хо­дя­щие в вод­ных рас­тво­рах, а так­же на мн. био­ло­гич. про­цес­сы (ак­тив­ность фер­мен­тов, транс­порт ио­нов че­рез кле­точ­ные мем­бра­ны, про­цес­сы об­ме­на ве­ществ и пр.). См. так­же Во­да.