ГИДРАТЫ
ГИДРАТЫ, продукты присоединения воды (гидратации)к молекулам, атомам или ионам. М. б. газообразными, жидкими и твердыми; последние наз. кристаллогидратами.
В р-ре многозарядные ионы (А13+, Сг3+, Be2+ и др.) и небольшие однозарядные (Li+) достаточно прочно связывают ближайшие к ним молекулы воды, образуя аквакатионы, напр. [А1(Н2О)6]3+ . Кристаллогидраты солей обычно образуются в тех случаях, когда катионы в их кристаллич. решетке образуют более прочные связи с молекулами Н2О, чем с анионами в решетке безводной соли. При низких т-рах вода в кристаллогидратах м. б. связана и с катионом, и с анионом соли. Напр., у MgCl2*12Н2О ниже — 25 °С в кристаллич. решетке находятся акваионы [Mg(H2O)6]2+ и [С1(Н2О)6]-. Воду, входящую в состав кристаллогидратов, наз. кристаллизационной.
Существуют также псевдогидраты-соед., в к-рых все или часть молекул воды превращаются в гидроксид-ионы или ионы гидроксония, напр. Sr(BO2)2*4H2O (по существу это Sr[B(OH)4]2) и НС1О4*Н,О [или (Н3О)С1О4]. Воду, входящую в состав псевдогидратов, наз. конституционной. В каждом кристаллогидрате молекулы воды располагаются определенным образом. Так, в [А1(Н2О)6]С13 вода входит в состав аквакатиона, в гидратах цеолитов размещается в пустотах сетчатой ионной структуры. В соед. типа Mg2(OH)2(H2O)3CO3 цепочки молекул воды находятся в каналах структуры. Вода может связывать аквакатион с анионом водородными связями, напр. CuSO4*5H2O или [Cu(H2O)4](H2O)SO4. Существуют кристаллогидраты, в к-рых вода образует слои, объединяемые ионами соли (CaSO4*2H2O и др.). Известны тектогидраты, в к-рых молекулы воды образуют непрерывную фазу со структурой, подобной структуре льда, включающую др. молекулы или ионы (Na2S04*10H2O, H3[PW12O40]*29H2O и др.). Если посторонняя молекула в структуру льда не встраивается, то образуется эвтектич. тонкая мех. смесь льда и соли, иногда наз. криогидратом. При удалении воды мн. кристаллогидраты солей превращаются в низшие кристаллогидраты или в безводные соли с иной (по сравнению с исходной) кристаллич. структурой, но часто в результате гидролиза при обезвоживании образуются гидроксосоли, гидроксиды или оксиды. Кристаллич. структура кристаллогидратов солей, содержащих воду в пустотах или каналах структуры, при обезвоживании часто не изменяется. Каждый кристаллогидрат устойчив лишь в определенном температурном интервале, поэтому кривые их р-римости имеют изломы, соответствующие превращениям одного кристаллогидрата в другой. Для каждого кристаллогидрата характерно определенное равновесное давление водяного пара, зависящее от т-ры. Если это давление над кристаллогидратом больше, чем парциальное давление водяных паров в окружающей среде при той же температуре, то кристаллогидрат постепенно теряет воду ("выветривается"); в противоположном случае кристаллогидрат поглощает воду и даже может в ней раствориться ("расплывается").Существуют кристаллогидраты [Fe(NO3)2*9Н2О, СаС12*6Н2О и др.], к-рые самопроизвольно не кристаллизуются ни при каком пересыщении. С увеличением числа молекул кристаллизац. воды энтальпия растворения кристаллогидратов уменьшается по абс. величине и становится даже положит. величиной. О гидратах газов см. Газовые гидраты.
===
Исп. литература для статьи «ГИДРАТЫ»: Карякни А. В., Кривенцова Г. А., Состояние воды в органических
и неорганических соединениях, М., 1973; Крестов Г. А., Термодинамика ионных
процессов в растворах, 2 изд.. Л., 1984. Б. Д. Степин.
Страница «ГИДРАТЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
