关于水合物介绍

[拼音]：shuihewu

[外文]：hydrates

含一定量水分子的固体化合物。水合物中的水是以确定的量存在的，例如无水硫酸铜CuSO4的水合物的组成为CuSO4·5H2O。水合物中的水有几种不同的结合方式：一种是作为配体，配位在金属离子上，称为配位结晶水；另一种则结合在阴离子上，称为阴离子结晶水。例如，CuSO4·5H2O加热到113℃时，只失去四分子水。只有加热到258℃以上，才能脱去最后一分子水。由此可见，4个水分子是作为配体配位在铜离子上的，即[Cu(H2O)4]2+；另一个水分子则结合在硫酸根上。一般认为，一个水分子通过氢键与SO娸中的氧原子相连接的（见下式）。

CuSO4· 5H2O按水分子的结合方式，其结构式可以写成[Cu(H2O)4] [SO4(H2O)]。许多其他水合硫酸盐晶体如 FeSO4·7H2O、NiSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O等，均有相同的结合方式。

在过渡金属的水合物中，相同组成的水合物往往由于其中的水分子的结合方式不同而使其性质发生变化。例如无水三氯化铬呈红紫色;其水合物为暗绿色晶体，实验式为CrCl3·6H2O。经实验证明，6个水分子中只有4个水分子和 2个氯离子作为配体与铬离子结合在内界 [Cr(H2O)4Cl2]+， 不论在晶态或在水溶液中均稳定存在，因此，这种水合物的结构式可写成[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。如将暗绿色晶体的溶液冷却至0℃以下并通入氯化氢HCl气体，则析出紫色晶体，其结构式为[Cr(H2O)6]Cl3。将紫色晶体的溶液用乙醚处理并通以氯化氢气体，就析出一种淡绿色晶体，其结构式为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O。三者的转化表示如下：

水也可以不直接与阳离子或阴离子结合而依一定比例存在于晶体内，在晶格中占据一定的部位。这种结合形式的水称为晶格水，一般含有12个水分子。有些晶形化合物也含水，但无一定比例。例如沸石和其他硅酸盐矿物。一此难溶的金属氢氧化物实际上也是水合物。

参考书目

1. J. C. Bailar， Jr.， ed.， The Chemistry of the Coordination Compounds，Reinhold，New York，1956.