Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий
Вакансии для химиков

Гидратация

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

  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 азотаазотную кислоту:

SO2 + H2O = H2SO4,

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO.

  При гидратации 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 гидратации 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 гидратации кетена образуется уксусная кислота, а окиси этиленаэтиленгликоль:

  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 гидратации 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 гидратации относят также процессы, приводящие к связыванию воды за счёт адсорбционных сил (см. Адсорбция). См. также Вода.

  В биологических системах при гидратации происходит присоединение (связывание) воды различными субстратами организма. Вода, входящая в образующиеся при гидратации гидратные оболочки, составляет основное количество т. н. связанной воды протоплазмы клетки. С гидратацией 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 гидратации, т. е. потеря связанной веществами воды, называется дегидратацией. Гидратация и дегидратация постоянно происходят в процессах обмена веществ, в частности обмена воды, в организмах.



     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн