solvatációnak

Solvatáció vagy oldószer-körülölelés alatt azt a folyamatot értjük, amely során az oldószer molekulái körülveszik az oldott részecskét vagy iont, és ezáltal stabilizálják azt az oldatban. Gyakran beszélünk első solvatációs köpenyről, amelyet később további oldószer-rétegek követhetnek. A kölcsönhatások között szerepelnek az elektrosztatikus kölcsönhatások, dipólus-dipólus kölcsönhatások, hidrogénkötések és van der Waals erők; a kötés erőssége és a dinamikája függ az oldószer polaritásától és dielektromos állandójától.

Vízzel történő oldódás esetén ezt hidratációnak nevezzük. A víz kiterjedt hidrogénkötési hálózata és nagy dielektromos állandója miatt a töltött ionokat és poláris molekulákat különösen stabilizálja, ami befolyásolja az oldhatóságot és a kísérleti reakciók arányát.

Az oldat termodinamikája magában foglalja a solvatációs energiát (ΔG_solv), amelyet entalpia és entrópia összetevőkre bontanak (ΔH_solv és ΔS_solv). A negatív ΔG_solv kedvező oldódást jelent; az egyes hozzájárulások részben a hőmérséklettől és az oldószertől függenek.

Módszerek: kísérleti megközelítések közé tartozik a kalorimetriás mérések, spektroszkópia, NMR, ultrahangos és dinamikai vizsgálatok. Számítástechnikai megközelítések közé tartoznak az implicit és explicit oldószert modellek, például PCM, COSMO vagy molekuláris dinamika explicit oldószerrel.

Jelentősége: a solvatáció meghatározza az oldhatóságot, a reakciók kinetikáját és a biológiai folyamatokat, például fehérje-ligand kölcsönhatásokat és gyógyszer-dinamikát.