Химические свойства воды

Каталитическое действие. Очень многие химические реакции протекают только в присутствии воды. Так, окисление кислородом не происходит в сухих газах, металлы не реагируют с хлором и т. д.

Гидраты. Многие соединения всегда содержат определенное число молекул воды и называются поэтому гидратами. Природа образующихся при этом связей может быть разной. Например, в пентагидрате сульфата меди, или медном купоросе CuSO4Ч5H2O, четыре молекулы воды образуют координационные связи с ионом сульфата, разрушающиеся при 125° С; пятая же молекула воды связана так прочно, что отрывается лишь при температуре 250° С. Еще один стабильный гидрат — серная кислота; она существует в двух гидратных формах, SO3ЧH2O и SO2(OH)2, между которыми устанавливается равновесие. Ионы в водных растворах тоже часто бывают гидратированы. Так, Н+ всегда находится в виде иона гидроксония Н3О+ или Н5О2+; ион лития — в виде Li (H2O)6+ и т. д. Элементы как таковые редко находятся в гидратированной форме. Исключение составляют бром и хлор, которые образуют гидраты Br2Ч10 H2O и Cl2Ч6H2О. Некоторые обычные гидраты содержат кристаллизационную воду, например хлорид бария BaCl2Ч2H2O, английская соль (сульфат магния) MgSO4Ч7H2O, питьевая сода (карбонат натрия) Na2CO3Ч10 H2O, глауберова соль (сульфат натрия) Na2SO4Ч10 H2O. Соли могут образовывать несколько гидратов; так, сульфат меди существует в видеCuSO4Ч5H2O, CuSO4Ч3H2O и CuSO4ЧH2O. Если давление насыщенного пара гидрата больше, чем атмосферное давление, то соль будет терять воду. Этот процесс называется выцветанием (выветриванием). Процесс, при котором соль поглощает воду, называется расплыванием.

Гидролиз. Гидролиз — это реакция двойного разложения, в которой одним из реагентов является вода; трихлорид фосфора PCl3 легко вступает в реакцию с водой:

PCl3 + 3H2O = P (OH)3 + 3HCl.

Аналогичным образом гидролизуются жиры с образованием жирных кислот и глицерина.

Сольватация. Вода — полярное соединение, а потому охотно вступает в электростатическое взаимодействие с частицами (ионами или молекулами) растворенных в ней веществ. Образовавшиеся в результате сольватации молекулярные группы называются сольватами. Слой молекул воды, связанный с центральной частицей сольвата силами притяжения, составляет сольватную оболочку. Впервые понятие сольватации было введено в 1891 И. А. Каблуковым.