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Hydratation


Definition


Basiswissen


Als Hydratation bezeichnet man allgemein die Anlagerung von Wassermolekülen. Man unterscheidet drei Fälle: a) die Bildung von Hydrathüllen um elektrisch geladene Ionen oder b) um elektrisch neutrale aber polare Moleküle sowie c) die Einlagerung von Kristallwasser. Diese Fälle sind hier kurz vorgestellt.

Grundprinzip der Hydratation


Das Prinzip, auf dem die Hydration beruht, ist die Polarität von Wassermolekülen. Wassermoleküle bestehen aus einem Atom Sauerstoff (O) sowie zwei damit verbundenden Wasserstoffatomen (H). Die zwei Wasserstoffmoleküle hängen gemeinsam mehr zu einer Seite hin an dem Sauerstoffmolekül. Durch die innere Physik der Bindung ist das Sauerstoffatom nach außen hin am Ende elektrisch leicht negativ und die zwei Wasserstoffatome leicht positiv geladen. Das gesamte Wassermolekül ist damit an einer Seite eher negativ (O), an der andere eher positiv (+). Eine solche geometrische Ladungverteilung nennt man auch Polarität (Chemie) ↗

Hydration mit Ionen


Löst man Natriumchlorid in Wasser auf, trennen sich die Natrium- und Chloratome im Waser und bilden positive Natrium-Ionen und negative Chlorid-Ionen. Die Wassermoleküle lagern sich dann mit ihrer negativen Seite an die positiven Natrium-Ionen. Analog lagern sich andere Wassermoleküle mit ihrer positiven Seite an die negativen Chlorid-Ionen an. Durch die Anlagerung an die Ionen entstehen sogenannte Hydrathülle[n] ↗

Hydratation mit polaren Molekülen


Auch größere Moleküle, die sich im Wasser nicht im Sinne einer Lösung trennen, können theoretisch hydratisiert werden, wenn sie an manchen Stellen eher positiv und an anderen Stellen eher negativ geladen sind. Theoretisch müssten solche Moleküle dann Hydrathüllen verschiedener Polarität ausbilden. Wenn jemand dazu ein konkretes Beispiel kennt, bitte gerne zusenden Impressum ↗

Hydration mit Kristallen


Viele Kristallarten können Wassermoleküle in ihr Kristallgitter einbauen. Damit einher gehen oft physikalische Effekte wie eine Farbänderung (Kupfersulfat) oder eine Änderung der Dichte. Lies mehr dazu unter Kristallwasser ↗