基本介紹
水化膜:hydrated shell
水溶液中離子一般均以水化離子的形式存在。根據X射線衍射分析，液態水是微觀晶體，在短程和短時間內具有與冰相似的結構，即1箇中心水分子周圍有4個水分子占在四面體的頂角包圍著它，四面體結構是通過氫鍵形成的。5個水分子沒有占滿四面體的全部體積，是一個敞開式的鬆弛結構。離子溶入水中後，離子周圍存在著一個對水分子有明顯作用的空間，當水分子與離子間相互作用能大於水分子與水分子間的氫鍵能時，水的結構就遭到破壞，在離子周圍形成水化膜。緊靠離子的第一層水分子定向地與離子牢固結合，與離子一起移動，不受溫度變化的影響，這樣的水化作用稱原水化或化學水化，它所包含的水分子數稱為原水化數。第一層以外的水分子也受到離子的吸引作用，使水的原有結構遭到敗壞，但由於距離稍遠，吸引較弱，與離子聯繫較松，這部分水化作用稱二級水化或物理水化。它所包含的水分子數隨溫度的變化而改變，不是固定值。用不同方法測定原水化數，所得結果相差很大，這是因為不同方法測出的數值，都是原水化數加上部分二級水化數。用不同方法測出的常見離子的水化數見表。由表中數據可以看出離子半徑小，電荷數大的離子水化數大，在它周圍的水分子多，這些水分子都定向地牢固地與離子結合，失去了獨立運動的能力。離子周圍的第一層水分子數雖然不變，但並不是同一個水分子永久地無限期地留在離子周圍，而是與外界的水分子不斷地相互交換，只是保持水化數不變。離子水化作用產生兩種影響，一是離子水化作用減少溶液“自由”水分子的數量，增加離子體積，因而改變電解質溶液中電解質的活度係數（使Y±增大）和電導性質。這是溶劑對溶質的影響；二是離子水化往往破壞附近水層中的正四面體結構。降低離子鄰近水分子層的相對介電常數，這是溶質對溶劑的影響
