Hidrasyon

Hidrasyon veya hidrasyon altında su moleküllerinin eklenmesi anlamına gelir

• çözünmüş iyonların . Bu bir hidrat kabuğu oluşturur ( hidrat küresi olarak da adlandırılır ).
• polar nötr moleküllere, özellikle hidrojen bağları oluşturulabilirse.
• hidratlar oluşturmak için kristal su olarak katılarda (mineraller) .

"Hidrasyon", çözücü su için özel çözme durumuna verilen addır .

Hidrasyon kalsiyum oksit (sönmemiş kireç) , magnezyum oksit (yanmış magnezya) ve çimento için kalsiyum hidroksit (sönmüş kireç) , magnezyum hidroksit ve kalsiyum silikat hidratlar olan yapımında teknik öneme .

Çözünmüş iyonlarda su

Sodyum iyonunun hidrasyonu

Hidrasyon , yüklü iyonlar ve su dipolleri (iyon-dipol etkileşimi) arasındaki elektrostatik kuvvetler nedeniyle gerçekleşir . İlk hidrat kabuğuna hidrojen köprülerinin oluşmasıyla , daha fazla su molekülü birikebilir ve böylece başka bir hidrat küresi oluşturabilir.

Hidrasyon enerjisi , iyonların su molekülleri ile birleşme eğiliminin bir ölçüsü olarak hizmet eder . Bu, iyonları sulu çözeltiden polar olmayan bir ortama taşımak için gereken enerjidir.

Bağlı su moleküllerinin sayısı ve bağın gücü iyonların boyutuna ve yüküne bağlıdır. Aynı şarjla, küçük iyonlar daha büyük olanlardan daha büyük bir hidrat kabuğu oluşturur. İyondaki bir aq , bir iyonun çözeltide hidratlandığını ifade eder:

${\ displaystyle \ mathrm {NaCl \ rightarrow Na_ {aq} ^ {+} + Cl_ {aq} ^ {-}}}$

Küçük ve / veya çok yüklü katyonlar söz konusu olduğunda, bağlı su molekülleri protonları serbest bırakabilir, katyon asitlerinden söz edilir (bkz. Lewis asitleri ). Bazı durumlarda çözücü su, katyon asitleri içeren çözeltilerden çıkarılamaz:

${\ displaystyle \ mathrm {AlCl_ {3} + 3H_ {2} O \ rightarrow Al {(OH)} _ {3} + 3HCl}}$

Anyonlar genellikle katyonlardan çok daha büyüktür ve bu nedenle daha az hidratlıdır.

Diğer polar çözücülerde, ör. B. amonyak , genellikle solvasyon olarak adlandırılan benzer etkiler meydana gelir .

Polar olmayan parçacıklarda su (hidrofobik hidrasyon)

Polar olmayan ve yüksüz (yani suya düşman) partiküller sulu bir çözelti içindeyse, hidrofobik etkiler meydana gelir . Bu aynı zamanda hidrofobik (sudan kaçınma) hidrasyonu da içerir . Polar olmayan partikülün (örneğin bir ksenon atomu) veya polar olmayan bir moleküler grubun (örneğin bir alkil grubu) hemen yakınındaki su biraz daha fazla yapıya sahip olur ve komşu su moleküllerinin dönüşümsel ve dönme hareketliliği azalır. . Hidrofobik etki, suyun hem polar hem de polar olmayan molekül gruplarının yanında düzenlendiği büyük biyomoleküllerin yakınında da meydana geldiğinden, bu etki birçok biyokimyasal süreçte son derece önemli bir rol oynar.

Ayrıca bakınız

• Çözme
• Hidrasyon enerjisi
• Çözüm (kimya)

Bireysel kanıt

1. ↑ Dipl.-Ing. Bonar Marbun: CaO ve MgO hidrasyonunun kinetiği , tez, Şubat 2006, Doğa ve Malzeme Bilimleri Fakültesi, Clausthal Teknoloji Üniversitesi
2. ↑ W. Blokzijl ve JBFN Engberts: Hidrofobik Etkiler - Görüşler ve Gerçekler : Angew. Chemie 105, 1993, s. 1610-1648.
3. ^ R. Haselmeier, M.Holz, W. Marbach, H. Weingärtner: Çözünmüş Soylu Gaz Yakınındaki Su Dinamikleri. Bir Geciktirme Etkisi için İlk Doğrudan Deneysel Kanıt. İçinde: J. Phys. Chem. 99, 1995, sayfa 2243-2246.