Hydratoitumisella

Hydratoitumisella tarkoitetaan kemiallista prosessia, jossa vesi liittyy yhdisteeseen tai sitoutuu sen rakenteeseen. Termi kattaa sekä kemialliset hydratoitumisreaktiot että veden sitoutumisen kiteiseen rakenteeseen vesihydraattien tai vesihydraattien muodostavien hydrataattien muodossa. Hydratio esiintyy sekä orgaanisessa että epäorgaanisessa kemiassa sekä materiaalitieteissä, ja siihen voi liittyä sekä reaktiivinen lisäys että veden pysyminen kiinteässä rakenteessa.

Kemiallisessa hydratoitumisreaktiossa vesi lisätään epätyydyttyneeseen yhdisteeseen. Esimerkkinä alkeenin additioreaktio veden ja katalyytin läsnä ollessa, jossa eteenpäin tapahtuu Markovnikov-tyyppinen additio: CH2=CH2 + H2O -> CH3-CH2-OH, usein hapankatalyytin avulla (esimerkiksi H2SO4). Mekanismissa ensin epätyydyttyneelle sidokselle muodostuu protoni, syntyy karbokationi, jota vesihydridi- tai vesimolekyyli nukleofiilisesti hyökkää, ja lopuksi deprotonaation seurauksena syntyy alkoholi.

Vesillä on myös merkittävä rooli epäorgaanisessa kemiassa: monet metalliatomit esiintyvät vesimolekyylien koordinaatiossa hydratoituneina ioneina, esimerkiksi [Mg(H2O)6]2+. Kiinteissä aineissa vesi voi muodostaa vesihydraatteja, kuten gypsum CaSO4·2H2O tai kuvatuina monivuotisina hydratoituneina yhdisteinä.

Hydratio eroaa hydrolyysistä: hydratoitumisessa vettä lisätään eikä vanhaa sidosta katkaista, kun taas hydrolyysissä veteen perustuva reaktio katkaisee kemiallisen sidoksen.

Sovellukset kattavat esimerkiksi orgaanisen synteesin hydrataatioreaktiot, veden sitoutumisen metallien koordinointiyhdisteisiin sekä rakennus- ja geokemialliset hydrataattilöydökset.

---