Hydratation

Eine Hydratation (auch Hydration, Hydratisierung) ist ein physikalischer Vorgang. Dieser Vorgang läuft nach dem Lösen von Stoffen ab.

Bei einer Hydratation lagern sich Wassermoleküle meist an gelöste Ionen an. Dadurch bilden sich sogenannte Hydrate.

Erklärung

Wenn du Stoffe, wie zum Beispiel Salze, in Wasser löst, wird das Salz in seine Einzelteile zerlegt.

Ein Salz besteht aus positiv geladenen Ionen (Kationen) und negativ geladenen Ionen (Anionen). Zwischen diesen ganzen Ionen bestehen Ionenbindungen.
Beim Lösen in Wasser werden diese Ionenbindungen aufgebrochen. Dadurch liegen im Wasser die Kationen und Anionen einzeln und frei vor.

An diese freien Ionen lagern sich dann Wassermoleküle an.

Polarität von Wassermolekülen

Ein Wassermolekül ist ein polares Molekül. Das bedeutet, dass es innerhalb des Moleküls eine Ladungsverschiebung gibt. Das geschieht, weil manche Atome Elektronen mehr anziehen als andere Atome.

Sauerstoff zieht die Bindungselektronen sehr viel stärker an als Wasserstoff. Deshalb ist das Sauerstoffatom im Wassermolekül negativ polarisiert und das Wasserstoffatom positiv polarisiert.

Anlagerung an Kationen

In den Naturwissenschaften gibt es die Regel, dass sich entgegengesetzte Ladungen anziehen.

Kationen sind positiv geladen und ziehen damit die negativ polarisierte Seite eines Wassermoleküls an.

Um ein Kationen lagern sich nun mehrere Wassermoleküle in einer Kugel an. Dabei zeigt der negative Teil, also das Sauerstoffatom, nach innen zum Kation.

Anlagerung an Anionen

Anionen sind negativ geladen. Hier passiert also genau das Gegenteil zu den Kationen. Die Wassermoleküle lagern sich also mit der positiv polarisierten Seite, also mit den Wasserstoffatomen, nach innen um das Anion an.

Hydrathülle

Die Wassermoleküle, die sich um ein Ion anlagern, bilden eine Art Hülle um das Ion. Diese Hülle wird auch als Hydrathülle bezeichnet.

Beispiel: Natriumchlorid

Natriumchlorid ist unser normales Kochsalz. Es besteht aus positiv geladenen Natriumionen und negativ geladenen Chlorionen.

Gibst du Natriumchlorid in Wasser, werden die Ionenbindungen aufgebrochen und es liegen freie Natrium- und Chlor-Ionen vor.

Um das Natrium-Ion lagern sich die Wassermoleküle so an, dass das Sauerstoffatom nach innen zeigt. Beim Chlor-Ion dagegen zeigen die Wasserstoffatome nach innen.