«Гидратация»

общее название, прилагаемое обыкновенно ко всем тем хим. реакциям, при которых происходит присоединение воды. Реакции эти чрезвычайно многочисленны и разнообразны, совершаются повсюду в природе и беспрестанно применяются как в лабораторной практике, так и в различных производствах. При всем их разнообразии можно ясно различить три типа реакций Г.: 1) прямые реакции соединения с водой; 2) реакции соединения, совершающиеся при участии хим. деятелей, и 3) гидролиз или разложения (образование двух или более веществ из одного + вода), производимые водой через ее присоединение, большей частью также требующие воздействия третьего тела.

Прямо соединяются с водой: кислотные и основные (щелочные и щелочноземельные) ангидриды, образуя соответствующие гидраты; безводные соли, а также многие из вышеупомянутых гидратов, образуя кристаллогидраты; простые эфиры многоатомных спиртов, образуя соответствующие спирты. Все эти реакции за немногими исключениями (напр. переход метафосфорной кислоты в ортофосфорную, Г. окиси этилена и некотор. др.) идут более или менее легко и быстро либо при простом соприкосновении с водой, либо при растворении в ней, и сопровождаются отделением тепла, часто весьма значительным [Некоторые случаи Г. ангидридов соединены с распадением сложной частицы на 2 простейшие, напр. уксусный анг., соединяясь с водой, распадается с образованием 2 частиц уксусной кислоты:

Тем не менее, эта и др., подобные ей, реакции по всему своему характеру принадлежат к 1-ой группе реакций Г. точно так же, как образование хлористого водорода из хлора и водорода (Н₂+ Cl₂= 2HCl) есть реакция соединения. Реакции разложения водой хлорангидридов кислот, в сущности, представляют также реакции Г., сходные с Г. смешанных кислотных ангидридов.]. Вторая группа реакций Г. обнимает собой сравнительно немногие случаи присоединения воды к непредельным соединениям, как то: Г. этиленных углеводородов в одноатомные предельные спирты и непредельных одноатомных спиртов в гликоли при нагревании их с разведенными кислотами, присоединение воды к ацетилену, пропаргиловому спирту и т. п. в присутствии бромной ртути и Г. некоторых терпенов под влиянием кислот. Несравненно более разнообразны реакции гидролиза. Сюда относятся: омыление (см.) сложных эфиров водой и основаниями, при чем происходит распадение эфиров на спирт и кислоту

C₂H₃O.С₂H₅O (уксусноэтиловый эфир) + Н₂O = C₂H₄O₂(уксусн. эт. спирт) + C₂H₆O;

гидролиз при кипячении с разведенными кислотами или под влиянием неорганизованных ферментов (диастаза, растворимого фермента дрожжей и друг.), глюкозидов [напр.:

С₁₃Н₁₈О₇(салицин) + Н₂O = C₆Н₁₂O₆(глюкоза) + C₇H₈O₂(салигенин)]

и углеводов (напр. превращение крахмала при действии диастаза солода в мальтозу:

(C₆H₁₀O₅)_n+ (Н₂O)_n= nC₆H₁₂O₆,

и инверсия сахара

(C₁₂H₂₂O₁₁(сахар) + H₂O = C₆H₁₂O₆(глюкоза) + C₆H₁₂O₆(фруктоза);

Г. нитрилов, илидов, амидов и аминовых кислот, распадающихся при действии водных минеральных кислот или оснований на кислоты и аммиак (напр.

С₂O₂(NH₂)₂(оксамид) + 2Н₂O = C₂H₂O₄(щавел. к.) + 2NH₃или CNOH (циановая кисл.) + Н₂O = СО₂(углек.) + NH₃;

Г. с помощью кислот альдоксимов, кетоксимов и гидроксамовых кислот, гидразонов и озазонов, которые разлагаются при этом на альдегиды, кетоны, кислоты, глюкозы и оксиглюкозы, с одной стороны, и гидроксиламин и фенилгидразин, с другой, и, наконец, реакции Г. амидоксимов, изонитрилов, ортоэфиров, имидоэфиров, ангидримидокислот и амидинов и некотор. др. Более сложные относящиеся сюда случаи Г. представляют белковые вещества. Таковы процессы пептонизации белков (см. Пептоны) под влиянием, напр., неорганизованного фермента желудочного сока, пепсина, в присутствии слабой соляной кислоты и процессы гниения их [Здесь Г. соединена с окислением.] под влиянием жизнедеятельности особых бактерий, сопровождающиеся постепенным распадом белковых тел с образованием сперва пептонов, лейцина и тирозина и далее аммиака, сероводорода, угольной, серной и органических (жирных и ароматических) кислот, фенолов, индола, скатола и др. тел. Вода, щелочи и кислоты также способны при нагревании различным образом гидратировать белки, расщепляя их на тела отчасти такие же, отчасти подобные тем, которые происходят при гниении.

Реакции Г. 2 и 3 группы протекают по большей части медленно, не обнаруживая значительных тепловых явлений. Что касается роли третьего вещества при них, то она может быть троякой. Гидратирующее вещество реагирует с одним из продуктов Г., вступая с ним в соединение, напр., щелочь с кислотой, образующейся при омылении эфиров, или минеральная кислота с аммиаком при распадении амидов. Гидратирующее вещество, само оставаясь в конце превращения неизмененным, тем не менее принимает непосредственное участие в реакции, как, напр., серная кислота при Г. этилена, выражающейся след. 2 уравнениями:

CH₂.CH₂+ H(HSO₄) = CH₃.CH₂(HSO₄)

и

СН₃.СН₂(HSO₄) + Н₂O = СН₃.СН₂(НО) + H(HSO₄).

Наконец, оно может действовать контактом (см). Таково, по-видимому, действие диастаза и слабых кислот на глюкозиды и углеводы и пепсина на белки.

П. П. Рубцов. Δ.

(от греч. hydor — вода)

процессы связывания воды химическими веществами. Различают несколько видов Г.

Г. 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.

Г. серного ангидрида в промышленности чают серную кислоту, а окислов азота — азотную кислоту:

SO₂ + H₂O = H₂SO₄,

3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO.

При Г. трёхокиси мышьяка образуется слабая мышьяковистая кислота, имеющая амфотерные свойства:

As₂O₃ + 3H₂O = 2H₃AsO₃.

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

CH₂ = CH₂ + H₂O → CH₃CH₂OH.

Г. ацетилена приводит к ацетальдегиду (реакция Кучерова) (промежуточный продукт — неустойчивый виниловый спирт):

CH ≡ CH + H₂O → [СН₂=СН—ОН] → CH₃CHO.

В результате Г. 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 Г. 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 Г. ионов, затрудняющая ассоциацию последних. Энергия Г. в значительной степени компенсирует энергию диссоциации электролита; т. о., Г. ионов является одной из главных причин электролитической диссоциации (См. Электролитическая диссоциация)в водных растворах. Образование кристаллогидратов и Г. молекул и ионов в растворах являются частными случаями сольватации (См. Сольватация), т. е. присоединения молекул растворителя. К Г. относят также процессы, приводящие к связыванию воды за счёт адсорбционных сил (см. Адсорбция). См. также Вода.

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

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

1. гидрата́ция;
2. гидрата́ции;
3. гидрата́ции;
4. гидрата́ций;
5. гидрата́ции;
6. гидрата́циям;
7. гидрата́цию;
8. гидрата́ции;
9. гидрата́цией;
10. гидрата́циею;
11. гидрата́циями;
12. гидрата́ции;
13. гидрата́циях.

ж.

Физико-химический процесс взаимодействия растворенных веществ с водой.

ГИДРАТАЦИЯ - присоединение воды к веществу. Может протекать с разрушением молекул воды, напр., при синтезе этанола гидратация этилена, или без их разрушения, напр., при образовании кристаллогидратов. Обусловливает растворимость веществ в воде, электролитическую диссоциацию соединений с ионной связью.

химическое присоединение воды к различным веществам

(Болгарский язык; Български) — хидратация

(Чешский язык; Čeština) — hydratace

(Немецкий язык; Deutsch) — Hydration

(Венгерский язык; Magyar) — hidratado

(Монгольский язык) — усжилт

(Польский язык; Polska) — hydratacja

(Румынский язык; Român) — hidratare

(Сербско-хорватский язык; Српски језик; Hrvatski jezik) — hidratacija

(Испанский язык; Español) — hidratación

(Английский язык; English) — hydration

(Французский язык; Français) — hydratation

Источник: Терминологический словарь по строительству на 12 языках

способность веществ присоединять молекулы воды.

Источник: Справочник дорожных терминов

жен.;
хим. aquation

(присоединение гидроксигруппы и водорода по кратной связи или по концам разорвавшейся связи в цикле) hydration

ГИДРАТАЦИЯ, присоединение воды ионом или веществом. Гидрат - комплексное соединение, как, например, сульфат меди (II), которое содержит связанную воду, чьи молекулы слабо привязаны к каждому кристаллу (CuSO₄35H₂O). ЭТАН может быть гидратирован для получения ЭТАНОЛА.

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

Наиб. изучена Г. ионов в р-рах электролитов. Энтальпии Г. одно-, двух- и трехзарядных катионов, отсчитанные от их стандартных состояний в вакууме, имеют порядок соотв. - 400, - 1500 и - 3000 кДж/моль. Первичной Г. наз. взаимод. 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 р-ра, при к-рой вся вода расходуется на образование только первичных гидратов, наз. границей полной Г. Экспериментально определяют только суммарные термодинамич. характеристики Г. катионов и анионов, образующих соли. Эти величины относят к переходу ионов из вакуума в р-р; разделить их на составляющие для отдельных ионов можно лишь приблизительно. Точность теоретич. расчетов энергии Г. ионов квантово-хим. и др. методами в Наиб. благоприятных случаях составляет неск. процентов.

Г. молекул в р-рах изучена недостаточно. Энтальпии Г. молекул, отсчитанные, как и для ионов, от их стандартных состояний в вакууме, содержат вклад, обусловленный влиянием молекул растворенного в-ва на водородные связи между молекулами воды, и обычно не превышают неск. десятков кДж/моль.

Г.-важный фактор, обусловливающий р-римость в-в в воде, электролитич. диссоциацию, распределение в-в между фазами в многокомпонентных системах, содержащих воду, кинетику и равновесие р-ций в водных р-рах, образование кристаллогидратов (см. также Растворы неэлектролитов, Растворы электролитов, Гидраты):

Г. с разрушением молекул воды широко распространена в неорг. и орг. химии. Г. оксидов элементов приводит в зависимости от их природы к образованию щелочей, к-т или амфотерных гидроксидов. Эта р-ция-основа мн. пром. процессов, напр. получения серной и азотной к-т, твердения вяжущих материалов (при этом происходит также образование кристаллогидратов). С .И. Дракин.

Г. орг. соед. обычно осуществляется в р-рах в присут. щелочных или кислотных катализаторов, а в паровой фазе при повыш. т-рах и давлениях в присут., напр., фосфатов Сu, Zn, Cd, оксидов W, А1₂ О ₃ с разл. добавками. Широко изучена Г. олефинов. Присоединение воды по двойным связям олефинов в присут. сильных неорг. к-т, часто вместе с солями ртути, реализуется по правилу Марковникова и приводит к вторичным и третичным спиртам. Первая стадия р-ции - медленное присоединение протона по двойной связи с образованием карбкатиона, к-рый затем быстро реагирует с анионом ОН ^-. По такому же механизму происходит Г. ацетиленов, приводящая к карбонильным соед. (см. также Кучерова реакция).

Щелочная Г. нитрилов до амидов осуществляется по нуклеоф. механизму. По этому же механизму гидратируются соед., содержащие электроноакцепторные заместители (хлораль, мезоксалевая к-та, гексафторацетон) и ,ненасыщенные карбонильные соединения. Г. лактамов и лактонов с раскрытием цикла может осуществляться по нуклеоф. и электроф. механизмам аналогично гидролизу сложных эфиров и амидов.

Г. непредельных углеводородов-важнейшая стадия во мн. процессах переработки нефтяного сырья, попутных и прир. газов. Г. используется в пром-сти для получения, напр., этанола из этилена, изопропанола из пропилена, ацетальдегида и ацетона из ацетилена, этиленгликоля из этиленоксида, уксусной к-ты и ее ангидрида из кетена. Г.-одна из стадий синтеза карбоновых к-т из олефинов. См. также Дегидратация.

Лит.: Креетов Г. А., Термодинамика ионных процессов в растворах, 2 изд., Л., 1984.

ГИДРАТА́ЦИЯ -и; ж. Физико-химический процесс взаимодействия веществ с водой. Г. окислов. Обратимая г.

* * *

присоединение воды к веществу. Может протекать с разрушением молекул воды, например при синтезе этанола из этилена, или без их разрушения, например при образовании кристаллогидратов. Обусловливает растворимость веществ в воде, электролитическую диссоциацию соединений с ионной связью.

* * *

ГИДРАТА́ЦИЯ (от греч. «hydros» — вода), взаимодействие молекул, атомов или ионов с водой. При этом, она может проходить как с разрушением молекулы воды, так и без него. В последнем случае образуются соединения постоянного и переменного состава — гидраты. Для многих веществ, особенно солей, известны кристаллогидраты(см. КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ). Гидратация обусловливает растворимость веществ в воде, а также электрическую диссоциацию(см. ДИССОЦИАЦИЯ) веществ с ионной связью. В органической химии(см. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ) гидратацией часто называется любая химическая реакция с водой.

(от греч.hydor — вода) — процесс присоединения молекул воды к химическим частицам другого вещества (молекулам, ионам, атомам), обусловленный межмолекулярными взаимодействиями между ними; процесс окружения растворенных частиц молекулами воды. Как правило, молекулы воды слабо взаимодействуют с ионами растворенных частиц, отрываются от них и замещаются другими молекулами воды, так что происходит постоянный обмен молекулами воды дальним и ближним окружением таких ионов. Если же какие-то ионы закрепляют около себя молекулы воды прочно, то такие ионы приобретают характер центральных ионов образовавшегося комплекса, а молекулы воды и другие частицы, окружающие центральный ион становятся так называемыми лигандами.

— 1. Процесс связывания частиц растворимого в воде вещества с молекулами воды. Г. является частным случаем сольватации — присоединения к веществам какого-либо растворителя. Г. электролитов в растворах является главной причиной их диссоциации на ионы, обусловливает устойчивость ионов в растворах и препятствует обратному соединению ионов в молекулы. Реакции гидратации б. ч. обратимы; обратная реакция называется дегидратацией. Получаемые при этом соединения называются гидратами, а входящая в них вода — гидратной. Иногда гидратная вода так прочно связана с частицами растворенного вещества, что при выделении его из раствора входит в состав образующихся к-лов, называемых кристаллогидратами, а содержащаяся в них вода называется кристаллизационной. Особенно легко образуются кристаллогидраты разл. солей, причем на единицу разл. солей приходится от 1 до 12 молекул воды. В формулах ее пишут отдельно, напр., гипс — СаSО₄·2Н₂О, мирабилит — Na₂SO₄·10H₂О и др. 2. Гидратация окислов заключается в разложении воды и окислов и построении новых соединений — гидроокисей. Н и О, входившие в состав воды, занимают в структуре новых соединений разл. самостоятельные позиции. Напр., брусит — Mg(OH)₂, гидраргиллит — Аl(ОН)₃ и др. Такая вода называется конституционной. 3. Г. называют также поглощение воды коллоидами — адсорбция поверхностью частиц и поглощение цеолитной воды — в каналах кристаллической решетки (см. Вода в минералах). Г. характерна для процессов выветривания и регрессивного метаморфизма.

(от греч. hydor - вода) - взаимодействие воды с хим. в-вами, при к-ром молекулы воды не разрушаются (в отличие от гидролиза и др. реакций с участием воды). Г. безводных солей приводит к образованию кристаллогидратов. Обратный процесс - дегидратация. В орг. химии под Г. часто понимают любую хим. реакцию в-ва с водой.

ГИДРАТАЦИЯ — присоединение молекул воды к различным веществам; является частным случаем сольватации (см.). Г. широко применяют для получения кислот, спиртов, альдегидов, гашёной извести и др.