Гидратация

Определение "Гидратация" в Большой Советской Энциклопедии

Гидратация (от греч. hydor - вода), процессы связывания воды химическими веществами. Различают несколько видов Гидратация

Гидратация окислов приводит к гидроокисям, представляющим собой щёлочи, кислоты или амфотерные соединения. Так, присоединение воды к окиси кальция даёт гидроокись кальция (в технике этот процесс называется «гашение извести»):

СаО + H₂O = Ca (OH)₂.
Гидратация серного ангидрида в промышленности чают серную кислоту, а окислов азота - азотную кислоту:

SO₂ + H₂O = H₂SO₄,

3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO.
При Гидратация трёхокиси мышьяка образуется слабая мышьяковистая кислота, имеющая амфотерные свойства:

As₂O₃ + 3H₂O = 2H₃AsO₃.

Гидратация органических соединений происходит по кратным связям; в случае циклических соединений Гидратация приводит к раскрытию циклов. Обычно эти реакции происходят в присутствии щелочей, кислот или гетерогенных катализаторов (каталитическая Гидратация). Гидратация этого типа играет огромную роль в препаративной органической химии и промышленности органического синтеза. Так, в результате прямой Гидратация олефинов получают спирты, например этиловый спирт из этилена:

CH₂ = CH₂ + H₂O ® CH₃CH₂OH.
Гидратация ацетилена приводит к ацетальдегиду (реакция Кучерова) (промежуточный продукт - неустойчивый виниловый спирт):

CH º CH + H₂O ® [СН₂=СН-ОН] ® CH₃CHO.
В результате Гидратация кетена образуется уксусная кислота, а окиси этилена - этиленгликоль:

В перечисленных примерах вода реагирует таким образом, что происходит разрыв связи между атомом водорода и группой OH.

Многие неорганические и некоторые органические вещества образуют с водой твёрдые кристаллогидраты, постоянного состава, которые ведут себя как индивидуальные химические соединения. Так, безводный сульфат меди CuSO₄ бесцветен; из его водных растворов кристаллизуется ярко-синий гидрат CuSO₄·5H₂O - медный купорос, при нагревании которого образуется сначала голубой CuSO₄·3H₂O, затем CuSO₄·H₂O белого цвета; при 258°С соль полностью обезвоживается. К этому же типу относится Гидратация молекул в растворах с образованием гидратов различного состава, находящихся в равновесии друг с другом и водой; например, при растворении спирта образуются гидраты с 3,4 и 8 молекулами H₂O. При растворении электролитов происходит Гидратация ионов, затрудняющая ассоциацию последних. Энергия Гидратация в значительной степени компенсирует энергию диссоциации электролита; т. о., Гидратация ионов является одной из главных причин электролитической диссоциации в водных растворах. Образование кристаллогидратов и Гидратация молекул и ионов в растворах являются частными случаями сольватации, т. е. присоединения молекул растворителя. К Гидратация относят также процессы, приводящие к связыванию воды за счёт адсорбционных сил (см. Адсорбция). См. также Вода.

В биологических системах при Гидратация происходит присоединение (связывание) воды различными субстратами организма. Вода, входящая в образующиеся при Гидратация гидратные оболочки, составляет основное количество т. н. связанной воды протоплазмы клетки. С Гидратация связаны многие биологические процессы. Так, Гидратация ионов влияет на их проникновение в клетку, а Гидратация белков изменяет некоторые их свойства - в частности ферментативную активность.

Процесс, обратный Гидратация, т. е. потеря связанной веществами воды, называется дегидратацией. Гидратация и дегидратация постоянно происходят в процессах обмена веществ, в частности обмена воды, в организмах.