ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

ГИДРАТАЦИЯ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ГИДРАТАЦИЯ (от греч. hydor-вода), присоединение воды к молекулам, атомам или ионам. Может осуществляться без разрушения или с разрушением молекул воды. Г. без разрушения молекул воды приводит к гидратам. Обусловлена электростатич. и ван-дер-ваальсовым взаимодействиями, координационными и иногда водородными связями. Г. в растворе-частный случай сольватации.

Наиб. изучена Г. ионов в р-рах электролитов. Энтальпии Г. одно-, двух- и трехзарядных катионов, отсчитанные от их стандартных состояний в вакууме, имеют порядок соотв. - 400, - 1500 и - 3000 кДж/моль. Первичной Г. наз. взаимод. ионов только с соседними молекулами воды, вторичной - с более отдаленными. Координац. числа первичной Г, изменяются от 4 (Be3+) до 8-9 (La3+ и ионы лантаноидов). Концентрация р-ра, при к-рой вся вода расходуется на образование только первичных гидратов, наз. границей полной Г. Экспериментально определяют только суммарные термодинамич. характеристики Г. катионов и анионов, образующих соли. Эти величины относят к переходу ионов из вакуума в р-р; разделить их на составляющие для отдельных ионов можно лишь приблизительно. Точность теоретич. расчетов энергии Г. ионов квантово-хим. и др. методами в Наиб. благоприятных случаях составляет неск. процентов.

Г. молекул в р-рах изучена недостаточно. Энтальпии Г. молекул, отсчитанные, как и для ионов, от их стандартных состояний в вакууме, содержат вклад, обусловленный влиянием молекул растворенного в-ва на водородные связи между молекулами воды, и обычно не превышают неск. десятков кДж/моль.

Г.-важный фактор, обусловливающий р-римость в-в в воде, электролитич. диссоциацию, распределение в-в между фазами в многокомпонентных системах, содержащих воду, кинетику и равновесие р-ций в водных р-рах, образование кристаллогидратов (см. также Растворы неэлектролитов, Растворы электролитов, Гидраты):

Г. с разрушением молекул воды широко распространена в неорг. и орг. химии. Г. оксидов элементов приводит в зависимости от их природы к образованию щелочей, к-т или амфотерных гидроксидов. Эта р-ция-основа мн. пром. процессов, напр. получения серной и азотной к-т, твердения вяжущих материалов (при этом происходит также образование кристаллогидратов). С.И. Дракин.

Г. орг. соед. обычно осуществляется в р-рах в присут. щелочных или кислотных катализаторов, а в паровой фазе при повыш. т-рах и давлениях в присут., напр., фосфатов Сu, Zn, Cd, оксидов W, А12О3 с разл. добавками. Широко изучена Г. олефинов. Присоединение воды по двойным связям олефинов в присут. сильных неорг. к-т, часто вместе с солями ртути, реализуется по правилу Марковникова и приводит к вторичным и третичным спиртам. Первая стадия р-ции - медленное присоединение протона по двойной связи с образованием карбкатиона, к-рый затем быстро реагирует с анионом ОН-. По такому же механизму происходит Г. ацетиленов, приводящая к карбонильным соед. (см. также Кучерова реакция).

Щелочная Г. нитрилов до амидов осуществляется по нуклеоф. механизму. По этому же механизму гидратируются соед., содержащие электроноакцепторные заместители (хлораль, мезоксалевая к-та, гексафторацетон) и1108-33.jpg,1108-34.jpgненасыщенные карбонильные соединения. Г. лактамов и лактонов с раскрытием цикла может осуществляться по нуклеоф. и электроф. механизмам аналогично гидролизу сложных эфиров и амидов.

Г. непредельных углеводородов-важнейшая стадия во мн. процессах переработки нефтяного сырья, попутных и прир. газов. Г. используется в пром-сти для получения, напр., этанола из этилена, изопропанола из пропилена, ацетальдегида и ацетона из ацетилена, этиленгликоля из этиленоксида, уксусной к-ты и ее ангидрида из кетена. Г.-одна из стадий синтеза карбоновых к-т из олефинов. См. также Дегидратация.


===
Исп. литература для статьи «ГИДРАТАЦИЯ»:
Креетов Г. А., Термодинамика ионных процессов в растворах, 2 изд., Л., 1984.

Страница «ГИДРАТАЦИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков