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

Наиб. изучена ГИДРАТАЦИЯ ионов в растворах электролитов. Энтальпии ГИДРАТАЦИЯ одно-, двух- и трехзарядных катионов, отсчитанные от их стандартных состояний в вакууме, имеют порядок соответственно - 400, - 1500 и - 3000 кДж/моль. Первичной ГИДРАТАЦИЯ называют взаимодействие 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 раствора, при которой вся вода расходуется на образование только первичных гидратов, называют границей полной ГИДРАТАЦИЯ Экспериментально определяют только суммарные термодинамическое характеристики Г. катионов и анионов, образующих соли. Эти величины относят к переходу ионов из вакуума в раствор; разделить их на составляющие для отдельных ионов можно лишь приблизительно. Точность теоретич. расчетов энергии ГИДРАТАЦИЯ ионов квантово-химический и др. методами в Наиб. благоприятных случаях составляет несколько процентов. ГИДРАТАЦИЯ молекул в растворах изучена недостаточно. Энтальпии ГИДРАТАЦИЯ молекул, отсчитанные, как и для ионов, от их стандартных состояний в вакууме, содержат вклад, обусловленный влиянием молекул растворенного вещества на водородные связи между молекулами воды, и обычно не превышают несколько десятков кДж/моль. ГИДРАТАЦИЯ-важный фактор, обусловливающий растворимость веществ в воде, электролитич. диссоциацию, распределение веществ между фазами в многокомпонентных системах, содержащих воду, кинетику и равновесие реакций в водных растворах, образование кристаллогидратов (см. также Растворы неэлектролитов, Растворы электролитов, Гидраты): ГИДРАТАЦИЯ с разрушением молекул воды широко распространена в неорганическое и органическое химии. ГИДРАТАЦИЯ оксидов элементов приводит в зависимости от их природы к образованию щелочей, кислот или амфотерных гидроксидов. Эта реакция-основа многие пром. процессов, например получения серной и азотной кислот, твердения вяжущих материалов (при этом происходит также образование кристаллогидратов). С.И. Дракин. ГИДРАТАЦИЯ органическое соединение обычно осуществляется в растворах в присутствии щелочных или кислотных катализаторов, а в паровой фазе при повыш. температурах и давлениях в присутствии, например, фосфатов Сu, Zn, Cd, оксидов W, Al₂О₃ с различные добавками. Широко изучена ГИДРАТАЦИЯ олефинов. Присоединение воды по двойным связям олефинов в присутствии сильных неорганическое кислот, часто вместе с солями ртути, реализуется по правилу Марковникова и приводит к вторичным и третичным спиртам. Первая стадия реакции - медленное присоединение протона по двойной связи с образованием карбкатиона, который затем быстро реагирует с анионом ОН^-. По такому же механизму происходит ГИДРАТАЦИЯ ацетиленов, приводящая к карбонильным соединение (см. также Кучерова реакция).

Щелочная ГИДРАТАЦИЯ нитрилов до амидов осуществляется по нуклеоф. механизму. По этому же механизму гидратируются соединение, содержащие электроноакцепторные заместители (хлораль, мезоксалевая кислота, гексафторацетон) и,ненасыщенные карбонильные соединения. ГИДРАТАЦИЯ лактамов и лактонов с раскрытием цикла может осуществляться по нуклеоф. и электроф. механизмам аналогично гидролизу сложных эфиров и амидов. ГИДРАТАЦИЯ непредельных углеводородов-важнейшая стадия во многие процессах переработки нефтяного сырья, попутных и природные газов. ГИДРАТАЦИЯ используется в промышлености для получения, например, этанола из этилена, изопропанола из пропилена, ацетальдегида и ацетона из ацетилена, этиленгликоля из этиленоксида, уксусной кислоты и ее ангидрида из кетена. ГИДРАТАЦИЯ-одна из стадий синтеза карбоновых кислот из олефинов. См. также Дегидратация.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей