ГИДРАТАЦИЯ

(від грец. hydor-вода), приєднання води до молекул, атомів або іонів. Може здійснюватися без руйнування або з руйнуванням молекул води. Г. без руйнування молекул води призводить до гідратів. Обумовлена ​​електростатіч. і ван дер Ваальсових взаємодіями, координаційними і іноді водневими зв'язками. Г. в розчині-окремий випадок сольватації.

Наїб. вивчена Г. іонів в розчинах електролітів. Ентальпії Г. одно-, дво- і трехзарядних катіонів, відраховані від їх стандартних станів в вакуумі, мають порядок соотв. - 400, - 1500 і - 3000 кДж / моль. Первинною Г. наз. взаємодій. іонів тільки з сусідніми молекулами води, вторинної - з більш віддаленими. Координац. числа первинної Г, змінюються від 4 (Be 3+ ) до 8-9 (La 3+ і іони лантаноїдів). Концентрація розчину, при якій вся вода витрачається на освіту тільки первинних гідратів, наз. кордоном повної Г. Експериментально визначають тільки сумарні термодинамич. характеристики Г. катіонів та аніонів, що утворюють солі. Ці величини відносять до переходу іонів з вакууму в р-р; розділити їх на складові для окремих іонів можна лише приблизно. Точність теоретич. розрахунків енергії Г. іонів квантово-хім. і ін. методами в Наїб. сприятливих випадках становить дек. відсотків.

Г. молекул в розчинах вивчена недостатньо. Ентальпії Г. молекул, відраховані, як і для іонів, від їх стандартних станів в вакуумі, містять внесок, обумовлений впливом молекул розчиненого в-ва на водневі зв'язки між молекулами води, і звичайно не перевищують дек.десятків кДж / моль.

Г. -важливий фактор, що обумовлює р-рімость в-в у воді, електролітич. дисоціацію, розподіл в-в між фазами в багатокомпонентних системах, що містять воду, кінетику і рівновагу р-ций у водних розчинах, освіта кристалогідратів (див. також Розчини неелектролітів, Розчини електролітів, Гідрати):

Г. з руйнуванням молекул води широко поширена в неорг. і орг. хімії. Г. оксидів елементів призводить залежно від їх природи до утворення лугів, к-т або амфотерних гідроксидів. Ця р-ція-основа мн. пром. процесів, напр. отримання сірчаної та азотної к-т, твердіння в'яжучих матеріалів (при цьому відбувається також утворення кристалогідратів). З . І. Дракин.

Г. орг. соед. зазвичай здійснюється в розчинах у присутності. лужних або кислотних каталізаторів, а в паровій фазі при підвищ. т-рах і тисках у присутності. , Напр. , Фосфатів Сu, Zn, Cd, оксидів W, А1 2 Про 3 з разл. добавками. Широко вивчена Г. олефінів. Приєднання води по подвійних зв'язках олефінів у присутності. сильних неорг. к-т, часто разом з солями ртуті, реалізується за правилом Марковникова і призводить до вторинних і третинних спиртів. Перша стадія р-ції - повільне приєднання протона по подвійному зв'язку з утворенням карбкатиона, к-рий потім швидко реагує з аніоном ОН - . За таким же механізмом відбувається Г. ацетиленів, яка веде до карбонільним соед. (Див. Також Кучерова реакція).

Лужна Г. нітрилів до амідів здійснюється по нуклеофіла. механізму. З цього ж механізму гидратируются соед. , Що містять електроноакцепторні заступники (хлораль, мезоксалевая к-та, гексафторацетон) і

,

ненасичені карбонільні сполуки. Г. лактамов і лактонов з розкриттям циклу може здійснюватися по нуклеофіла.і електрофор. механізмам аналогічно гідролізу складних ефірів і амідів.

Г. ненасичених вуглеводнів-найважливіша стадія у мн. процесах переробки нафтової сировини, попутних і прир. газів. Г. використовується в пром-сті для отримання, напр. , Етанолу з етилену, изопропанола з пропілену, ацетальдегіду і ацетону з ацетилену, етиленгліколю з етиленоксиду, оцтової к-ти і її ангідриду з кетена. Г. -одна з стадій синтезу карбонових кислот з олефінів. Див. Також Дегидратация.

Літ. : Креетов Г. А., Термодинаміка іонних процесів в розчинах, 2 видавництва. , Л., 1984.

Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.