Сольваты. Объяснение про них.

. Что такое сольваты. Сольваты — это непрочные соединения частиц растворённого вещества (молекул или ионов) с молекулами растворителя. Сам процесс образования сольватов называется сольватацией. Если растворитель вода, то сольваты называют гидратами, а процесс — гидратацией.

. Как они образуются. Молекулы растворителя притягиваются к частицам растворённого вещества и окружают их, как «шубой». Притяжение возникает за счёт электростатических сил, а иногда и водородных связей.

На примере воды:

• молекула воды полярна: у атома кислорода небольшой отрицательный заряд, у атомов водорода небольшой положительный;
• к катионам вода поворачивается атомом кислорода, к анионам — атомами водорода.

. Пример: растворение поваренной соли.

Полярные молекулы воды притягиваются к ионам на поверхности кристалла и вырывают их из кристаллической решётки. Затем ионы окружаются молекулами воды: и . Эти гидратированные ионы не дают ионам снова слиться в кристалл.

. Почему сольваты важны.

• Благодаря сольватации вещества растворяются, а электролиты диссоциируют на ионы.
• При растворении выделяется или поглощается теплота. Разрушение решётки теплоту поглощает, а сольватация её выделяет. Поэтому одни вещества при растворении нагревают раствор (, ), а другие охлаждают ().
• Окраска растворов часто зависит от гидратированных ионов. Например, ион в воде голубой.

. Кристаллогидраты. Иногда вода так прочно связана с ионами, что остаётся в кристаллах после выпаривания раствора. Это кристаллогидраты:

• — медный купорос (синий);
• — кристаллическая сода;
• — гипс.

Вода в них называется кристаллизационной. При нагревании она уходит: ${}_{}{}_{}\to {}_{}{}_{}$. Синий купорос при этом становится белым.

. Связь с теорией растворов. По теории Д. И. Менделеева растворение — это не только физический процесс (распределение частиц между молекулами растворителя), но и химический (образование сольватов, гидратов). Поэтому растворы считают промежуточными между механическими смесями и химическими соединениями.