什么是溶剂化(Solvation)？

在化学中，当一种称为溶质的物质溶解在另一种称为溶剂的物质中时，称为溶液。溶剂化是指在此过程中发生化学反应，溶质和溶剂结合形成弱共价电子键的过程。溶剂化过程与溶解和溶解度密切相关技术上的区别在于它在溶液中形成一个稳定的状态，溶质和溶剂的离子电荷相互抵消，形成一个整体的中性电荷。溶剂化只发生在极性溶剂中，如水分子。虽然溶剂化模型也适用于固体表面发生离子交换过程的不溶性物质，它最常出现在水溶液中。它被认为是化学中理解的一个重要过程，因为大多数化学反应都是在溶液状态下发生的。在生物学中，人体内的所有生化反应基本上都发生在水基溶液中，因此了解溶剂化就更为重要当物质溶解并形成稳定溶液时，即发生溶剂化水溶剂化的一般过程，又称水合作用，直接影响城市供水安全市政当局为饮用和其他用途而净化的水并不是纯水，事实上，由于水合作用，水中的溶解固体可能会比刚开始时更多，这是因为水分子通常含有足够的离子能来破坏晶格离子固体的结构，如氯化钠溶剂化过程只发生在极性溶剂中，其中水是其中之一。极性溶剂是一种正电荷和负电荷永久分离或电荷中心不平衡的化学物质。极性溶剂被称为具有高介电常数或极性集中电流的能力。其他极性溶剂包括乙醇，丁醇和甲酸。当溶剂化过程发生时，溶剂化能级也会发生变化。当溶剂与自由离子配位时，能量释放，当离子在溶剂中分散时，能量被束缚在一个称为分散能的过程中，有些物质在水中溶剂化时会释放出大量的能量作为热量，以千克焦耳/摩尔为单位，其他物质的释放量很小，这取决于它们的分子结构。氯化铝的摩尔焓或热含量为-373.63 kJ/mol，其中硫酸H2SO4的摩尔焓为-95.28 kJ/mol时的三分之一，把它们归类为在水的溶剂化过程中释放大量的能量。释放小摩尔焓率的分子包括硝酸锂，LiNO3，在-2.51kJ/mol和氯化钾KCl，在-1722千焦/摩尔。