Hidratacija

mini|700px|Hidratacijska reakcija 
**Hidratacija** – u  hemiji –  je  reakcija  u kojoj se ioni, molekule ili koloidne čestice  vežu sa  molekulama vode.

*U  anorganskim reakcijama, na taj način  nastaju  hidrati, spojevi s kristalnom vodom (CuSO4 • 5H2O, naprimjer).  Soli  se također  otapaju u vodi, čije se molekule vežu uz ione koji tvore soli, oslobađajući  ih iz kristalne rešetke. Ion vodika u vodenoj otopini redovno  je hidratacijski dopunjen  jednom molekulom vode (hidronijev ion, H3O+).
*U organskim  hemijskim reakcijama, hidratacija uključuje   vezanje molekula vode na molekule nezasićenih spojeva, kada, naprimjer od  etilena (H2C=CH2) nastaje etanol  (H3C–CH2OH).

U ovoj reakciji se, dakle, hidroksilna grupa (OH-) i vodik vežu  za dva atoma ugljika,  koji su  međusobno kovalentno povezani  dvostrukom vezom:

;RRC=CH2 + H2O/kiselina → RRCH-CH2-OH.

Hidratacija  je niz  hemijskih i fizičkih procesa, u kojima se voda  ponaša kao jedini  spoj sa drugom supstancijom bez ostatka. Procesi hidratacije su posebni oblik procesa solvatacije.
 
U  procesu hidratacije, voda  može da bude u tečnom ili gasovitom stanju. Razne forme procesa hidratacije se zasnivaju na različitom vezanju molekula  vode sa molekulama drugih supstanci  ili njihovim ionima. Voda u  produktima ovog procesa  može i dalje ostati  u molekulskom obliku  ili  je njen  dio u novonastalom hemijskom spoju   smjesa  vodika i kisika u istom srazmjeru  kao i u molekuli vode,  tj. u odnosu 2:1.
Mogući  oblici hidratacije uključuju:
* hemijsku  reakciju sinteze, podjednako u neorganskoj i organskoj), npr.  u reakciji vode sa kisikom koja daje hidroksid;
* nastanak koordinatne veze u kristalnoj rešetki nekih jedinjenja, nakon čega, od  bezvodne soli,  nastaje "uvodnjena" so. 
* jedinjenja  u vodenom rastvoru sa nekim kationima,  kada  nastaju kompleksni kationi.

## Organska hemija
### Epoksidi glikola 
Putem hidratacije etilen oksida,  godišnje se proizvede nekoliko milijardi kilograma etilen glikola:
 
;C2H4O + H2O → HO-CH2CH2-OH .

Tom prilikom se  obično koriste kiselinski  katalizatori.

### Alkeni 
Za hidrataciju alkena, opća  hemijska jednačina reakcije je slijedeća: 
;RRC=CH2 u  H2O/kiselina → RRC(-OH)-CH3
Hidroksilna grupa (OH–) pridaje jedan ugljik dvostruke veze, a proton (H+) se dodaje  na drugu ugljik dvostruke veze.  Reakcija je vrlo egzotermna.  U prvom koraku, alken djeluje kao nukleofil i napada proton,  prema  Markovnikovljevom pravilu.  U drugom koraku H2O molekule  vežu   visoko izmjenjeni ugljik.  Atom kisika sada ima tri veze  i nosi pozitivan naboj (tj.  molekula je oksonij).  Zajedno dolazi još jedna molekula vode i zauzima dodatni proton.  Ova reakcija ima tendenciju  da daje mnogo neželjenih proizvoda, kao naprimjer dietil eter  u procesu stvaranja etanola, pa se ne smatra vrlo korisnom za proizvodnju alkohola.

Uzimaju se dva pristupa.  Tradicijski,  alken se tretira sa sumpornom kiselinom dajući  alkil sulfat estre.  U slučaju proizvodnje etanola, ovaj korak se može  opisati obrascem:
 
;H2SO4+C2H4→C2H5-O-SO3H.
 
Nakon toga ovaj sulfat ester se hidrolizira za regeneraciju sumporne kiseline i oslobađe etanol:
 
;C2H5-O-SO3H + H2O → H2SO4 + C2H5OH. 
Ova dva koraka rute  se zove "indirektni  proces".
 
U "direktnom  proces", kiselina protonizira alken, a voda reagira s ovom početni karbokationom. ajući alkohol.  Direktni  proces je više popularan  jer je jednostavniji.  Kiselinski  katalizatori uključuju fosfornu kiselinu i nekoliko solidnih kiselina .
 
Postoje mnogi alternativni pravci  za proizvodnju alkohola, uključujući i hidroboracija-oksidacija reakciju, u oksimerkuracijskoj redukciji, fermentaciji i redukciji  ketona i aldehida.

### Hidratacija ostalih podloga
thumb|120px|CuSO4•5H2O  je svijetlo plav i ima  prilično različitu strukturu  njegovog bezbojnog derivata.
thumb|120px|Bezvodni CuSO4 prah.

Nezasićeni   organski spojevi su  podložni  hidrataciju.  Acetilen hidrati daju  acetaldehid: Proces se obično oslanja na živine  katalizatore  i više se ne koristi na Zapadu, ali se još uvijek prakticira u Kini.  Hg2+ centar se  veže za C≡C trostruku vezu, koja se zatim veže  vodu.  Reakcija je: 
;H2O + C2H2 → CH3CHO.
 
Nitrili prolaze  hidrataciju dajući  amide:

;H2O + RCN → RC(O)NH2

Ova reakcija se primjenjuje  u proizvodnji akrilamida. 
Aldehidi i donekle čak i ketoni, hidrat acijom daju  geminalne diole.  Reakcija je posebno dominantna za formaldehid, koji , u prisustvu vode, postaje značajan  kao dihidroksimetan.

Konceptualno slične reakcije uključuju hidroaminaciju i hidroalkoksilaciju, koje uključuju dodavanje amina i alkohola do alkena.

## Hemija  neorganskih materijala 
Hidratacija je važan proces u mnogim drugim aplikacijama;  jedan primjer je proizvodnja Portland cementa do umrežavanja kalcij oksida i silikata koji je izazvan vodom.  Hidratacija je proces kojim funkcioniraju  sredstva za sušenje.

## Također pogledajte
*Dehidratacija 
*Voda
*Vodik
*Kisik

## Reference 
## Vanjski linkovi
Kategorija:Zbirne reakcije
Kategorija:Hemijske reakcije