GermanWikipedia - /page/entry.mu

Micron Document

<!DOCTYPE html>

<title>Hydratation</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Hydratation</span></h1>

</header>

</div>

<p>Unter <b>Hydratation</b> oder <b>Hydration</b> versteht man die Anlagerung von <a href="Wassermolek%C3%BCl" class="mw-redirect" title="Wassermolekül">Wassermolekülen</a>

</p>

<ul><li>an <a href="L%C3%B6sung_(Chemie)" title="Lösung (Chemie)">gelöste</a> <a href="Ion" title="Ion">Ionen</a>. Dadurch entsteht eine <b>Hydrathülle</b> (auch <b>Hydrat-Sphäre</b>).</li>

<li>an <a href="Polarit%C3%A4t_(Chemie)" title="Polarität (Chemie)">polare</a> Neutralmoleküle, insbesondere wenn <a href="Wasserstoffbr%C3%BCckenbindung" title="Wasserstoffbrückenbindung">Wasserstoffbrückenbindungen</a> gebildet werden können.</li>

<li>in <a href="Festk%C3%B6rper" title="Festkörper">Festkörpern</a> (<a href="Mineral" title="Mineral">Mineralien</a>) als <a href="Kristallwasser" title="Kristallwasser">Kristallwasser</a> zur Bildung von <a href="Hydrate" title="Hydrate">Hydraten</a>.</li></ul>

<p>Mit „Hydratation“ bezeichnet man somit den Spezialfall der <a href="Solvatation" class="mw-redirect" title="Solvatation">Solvatation</a> für das <a href="L%C3%B6sungsmittel" title="Lösungsmittel">Lösungsmittel</a> <a href="Eigenschaften_des_Wassers" title="Eigenschaften des Wassers">Wasser</a>.

</p><p>Von technischer Bedeutung im <a href="Bauwesen" title="Bauwesen">Bauwesen</a> ist die Hydratation von<sup id="cite_ref-Marbun_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Marbun-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<ul><li><a href="Calciumoxid" title="Calciumoxid">Calciumoxid</a> <i>(Branntkalk)</i> zu <a href="Calciumhydroxid" title="Calciumhydroxid">Calciumhydroxid</a> <i>(Löschkalk)</i></li>

<li><a href="Magnesiumoxid" title="Magnesiumoxid">Magnesiumoxid</a> <i>(gebrannte Magnesia)</i> zu <a href="Magnesiumhydroxid" title="Magnesiumhydroxid">Magnesiumhydroxid</a> und</li>

<li><a href="Zement" title="Zement">Zement</a> zu <a href="Calciumsilicathydrat" class="mw-redirect" title="Calciumsilicathydrat">Calciumsilicathydraten</a>.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Wasser_an_gelösten_Ionen"><span id="Wasser_an_gel.C3.B6sten_Ionen"></span>Wasser an gelösten Ionen</h2></div>

<p>Die Hydratation erfolgt aufgrund der <a href="Elektrostatische_Kraft" class="mw-redirect" title="Elektrostatische Kraft">elektrostatischen Kräfte</a> zwischen den <a href="Elektrische_Ladung" title="Elektrische Ladung">geladenen</a> Ionen und den Wasser-<a href="Dipolmolek%C3%BCl" title="Dipolmolekül">Dipolen</a> (Ion-Dipol-Wechselwirkung). Unter Ausbildung von Wasserstoffbrücken zur ersten Hydrathülle können sich weitere Wassermoleküle anlagern und so eine weitere Hydrat-Sphäre bilden.

</p><p>Als Maß für die Neigung der Ionen, sich mit Wassermolekülen zu verbinden, dient die <a href="Hydrationsenergie" title="Hydrationsenergie">Hydrationsenergie</a>. Dies ist die Energie, die erforderlich ist, um die Ionen aus der <a href="W%C3%A4ssrige_L%C3%B6sung" title="Wässrige Lösung">wässrigen Lösung</a> in eine unpolare Umgebung zu bringen.

</p><p>Die Anzahl der gebundenen Wassermoleküle und die Stärke der <a href="Chemische_Bindung" title="Chemische Bindung">Bindung</a> hängen von der Größe und der Ladung der Ionen ab: bei gleicher Ladung bauen die kleineren Ionen eine größere Hydrathülle auf als die größeren. Durch ein <i>aq</i> (lat. <i>aqua</i> / Wasser) am Ion wird ausgedrückt, dass ein Ion hydratisiert in Lösung vorliegt:

</p>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {NaCl\rightarrow Na_{aq}^{+}+Cl_{aq}^{-}} }</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/89549139216eb46ce1471aa55c0a986298426c5d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:20.783ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {NaCl\rightarrow Na_{aq}^{+}+Cl_{aq}^{-}} }" loading="lazy"></span></dd></dl>

<p>Bei kleinen und/oder mehrfach geladenen <a href="Kation" title="Kation">Kationen</a> können die gebundenen Wassermoleküle <a href="Proton_(Chemie)" title="Proton (Chemie)">Protonen</a> abgeben, man spricht von <i>Kationsäuren</i> (siehe <a href="Lewis-S%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Lewis-Säure">Lewis-Säuren</a>). Aus Lösungen, die Kationsäuren enthalten, kann das Lösungsmittel Wasser unter Umständen nicht entfernt werden:

</p>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {AlCl_{3}+3H_{2}O\rightarrow Al{(OH)}_{3}+3HCl} }</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/bdf8f982cd902774953f76b1d61afa943d223590.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:34.867ex; height:3.009ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {AlCl_{3}+3H_{2}O\rightarrow Al{(OH)}_{3}+3HCl} }" loading="lazy"></span></dd></dl>

<p><a href="Anion" title="Anion">Anionen</a> sind im Allgemeinen wesentlich größer als Kationen und damit auch schwächer hydratisiert.

</p><p>In anderen polaren Lösungsmitteln, z. B. <a href="Ammoniak" title="Ammoniak">Ammoniak</a>, treten ähnliche Effekte auf, die allgemein <a href="Solvatisierung" title="Solvatisierung">Solvatisierung</a> genannt werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Wasser_an_unpolaren_Teilchen_(hydrophobe_Hydratation)"><span id="Wasser_an_unpolaren_Teilchen_.28hydrophobe_Hydratation.29"></span>Wasser an unpolaren Teilchen (hydrophobe Hydratation)</h2></div>

<p>Wenn sich unpolare und ungeladene (also wasserfeindliche) Teilchen in wässriger Lösung befinden, kommt es zu <a href="Hydrophober_Effekt" class="mw-redirect" title="Hydrophober Effekt">hydrophoben Effekten</a>.<sup id="cite_ref-hydrophob_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-hydrophob-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Dazu gehört auch die <i><a href="Hydrophob" class="mw-redirect" title="Hydrophob">hydrophobe</a> (wassermeidende) Hydratation</i>. Das Wasser in der nächsten Umgebung des unpolaren Teilchens (z. B. eines <a href="Xenon" title="Xenon">Xenon</a>-<a href="Atom" title="Atom">Atoms</a>)<sup id="cite_ref-Xenon_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-Xenon-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> oder einer unpolaren <a href="Molek%C3%BCl" title="Molekül">Molekül</a>gruppe (z. B. einer <a href="Alkylgruppe" title="Alkylgruppe">Alkylgruppe</a>) besitzt dann etwas mehr Struktur, und die translatorische und rotatorische Beweglichkeit der benachbarten Wassermoleküle ist reduziert. Da der hydrophobe Effekt auch in der Nähe großer <a href="Biomolek%C3%BCl" class="mw-redirect" title="Biomolekül">Biomoleküle</a> stattfindet, wo Wasser neben sowohl polaren als auch unpolaren Molekülgruppen vorliegt, ist dieser Effekt bei vielen <a href="Biochemisch" class="mw-redirect" title="Biochemisch">biochemischen</a> Prozessen außerordentlich wichtig.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Dehydratation_(Medizin)" title="Dehydratation (Medizin)">Dehydratation (Medizin)</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-Marbun-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Marbun_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Bonar Marbun: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/979684390/34">Kinetik der Hydratation von CaO und MgO</a>, Dissertation, Februar 2006, Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften, Technische Universität Clausthal</span>

</li>

<li id="cite_note-hydrophob-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-hydrophob_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">W. Blokzijl und J. B. F. N. Engberts: <i>Hydrophobe Effekte – Ansichten und Tatsachen</i> In: <i>Angew. Chemie</i> 105, 1993, S. 1610–1648.</span>

</li>

<li id="cite_note-Xenon-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Xenon_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">R. Haselmeier, M. Holz, W. Marbach, H. Weingärtner: <i>Water Dynamics Near a Dissolved Noble Gas. First Direct Experimental Evidence for a Retardation Effect.</i> In: <i>J. Phys. Chem.</i> 99, 1995, S. 2243–2246.</span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

Dieser Artikel wurde von <a class="external text" title="Zuletzt bearbeitet am 2025-01-28" href="https://de.wikipedia.org/wiki/?title=Hydratation&oldid=252765391">Wikipedia</a> herausgegeben. Der Text ist unter <a class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de">Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0</a> verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.

</div>

</div></div>

</div>

</main>

</div>

</body></html>