용매화 껍질

용매화 껍질() 또는 용매화 덮개()는 용액에서 용질을 구성하는 모든 화합물 또는 생체 분자의 용매 계면이다. 용매가 물일 때는 수화 껍질(hydration shell) 또는 수화 구(hydration sphere)라고 부른다. 각 용질 단위를 둘러싸는 용매 분자의 수를 용질의 수화수라고 한다.

고전적인 예는 물 분자가 금속 이온 주위에 배열되는 경우이다. 금속 이온이 양이온인 경우, 물 분자의 음전기를 띠는 산소 원자는 금속 이온의 양전하에 정전기적으로 끌리게 된다. 그 결과 이온을 둘러싸는 물 분자의 용매화 껍질이 형성된다. 이 껍질은 이온의 전하, 분포 및 공간 치수에 따라 여러 분자 두께가 될 수 있다.

용매에 용해된 염의 음이온과 양이온 주위의 용매화 껍질에는 여러 용매 분자가 관여한다. 수용액 속 금속 이온은 아쿠아 착이온을 형성한다. 이 수는 압축성 및 NMR 측정과 같은 다양한 방법으로 결정할 수 있다.

 전해질의 활동 계수 및 용매화 껍질 수와의 관계 
용해된 전해질의 용매화 껍질 수는 전해질의 활동 계수의 통계적 성분과 농축 용액에 용해된 전해질의 겉보기 몰 부피와 용매(물)의 몰 부피 비율에 연결될 수 있다.

 단백질의 수화 껍질 
단백질 주위에 형성되는 수화 껍질(때로는 수화층이라고도 함)은 생화학에서 특히 중요하다. 단백질 표면과 주변 물의 이러한 상호작용은 종종 단백질 수화라고 불리며 단백질 활동의 근본이다. 단백질 주위의 수화층은 1 나노미터(nm) 거리까지 벌크 물과는 다른 동역학을 갖는 것으로 밝혀졌다. 특정 물 분자가 단백질 표면과 접촉하는 지속 시간은 서브나노초 범위일 수 있으며, 분자동역학 시뮬레이션에 따르면 물이 용매화 껍질에서 외부 벌크 물과 혼합되기 전까지 머무는 시간은 펨토초에서 피코초 범위일 수 있으며, 수소 결합 공여자 등 물을 끌어들이는 것으로 일반적으로 간주되는 특징 근처에서는 물 분자가 실제로 상대적으로 약하게 결합되어 쉽게 변위된다. 용매화 껍질의 물 분자는 단백질 결합체 또는 억제제의 분자 설계를에도 영향을 미칠 수 있다.

다른 용매와 용질의 경우, 다양한 입체 및 운동 요인도 용매화 껍질에 영향을 미칠 수 있다.

 같이 보기 
 활동 계수
 수용액 내 금속 이온
 이온 수송수
 이온 반지름
 물 모델
 푸아송-볼츠만 방정식
 수화 에너지
 용매화

 각주 

분류:화학적 성질
분류:화학 결합
분류:용액