所述溶剂化是在溶液中的溶质颗粒和溶剂之间的物理和化学结合。它与溶解度的概念不同之处在于，固体与其溶解的颗粒之间没有热力学平衡。
鉴于旁观者，这种结合是造成溶解固体“消失”的原因。实际上，粒子变得非常小，最终“包裹”在溶剂分子片中，无法观察到。
资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔
上图显示了一个M粒子的溶剂化的非常普通的草图，M可以是离子（M +）或分子。S是溶剂分子，可以是液态的任何化合物（尽管也可以是气态的）。
请注意，M被六个S分子包围，这些分子组成了所谓的主要溶剂化范围。其他范围较远的S分子在范德华力的作用下与前者相互作用，形成二级溶剂化球体，依此类推，直到某些顺序不明显为止。
溶剂化过程
资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔
在分子上，溶剂化过程如何？上图总结了必要的步骤。
最初是蓝色的溶剂分子是有序的，它们彼此相互作用（SS）；紫色溶质颗粒（离子或分子）在强或弱MM相互作用下也是如此。
为了发生溶剂化，溶剂和溶质都必须膨胀（第二个黑色箭头）以允许溶质与溶剂（MS）相互作用。
这必然意味着溶质-溶质和溶剂-溶剂相互作用的降低；减少需要能量，因此第一步是吸热的。
溶质和溶剂分子膨胀后，两者在空间中混合并交换位置。可以将第二个图像中的每个紫色圆圈与第一个图像中的紫色圆圈进行比较。
图像中可以详细显示颗粒有序度的变化；一开始是有序的，最后是无序的。结果，最后一步是放热的，因为新的MS相互作用的形成稳定了溶液中的所有颗粒。
能源方面
在溶剂化过程的背后，必须考虑许多充满活力的方面。首先：SS，MM和MS交互。
当MS的相互作用（即溶质和溶剂之间的相互作用）比各个组分的相互作用高得多（强而稳定）时，我们就说是放热溶剂化过程。因此，能量释放到介质中，可以通过用温度计测量温度升高来验证。
相反，如果MM和SS的相互作用比MS的相互作用强，那么“溶剂化”完成后，要“扩展”它们将需要比获得的能量更多的能量。
然后我们谈到吸热溶剂化过程。在这种情况下，会记录温度下降，或者同样，环境也要冷却。
有两个基本因素决定溶质是否溶解在溶剂中。首先是溶液（ΔH焓变DIS），如刚才说明的那样，第二个是溶质和溶解的溶质之间的熵变（ΔS）。通常，ΔS也与上述疾病的增加有关。
分子间相互作用
提到溶剂化是溶质和溶剂之间物理和化学键的结果。但是，这些交互或联合到底是什么样的？
如果溶质是离子M +，则发生所谓的离子-偶极相互作用（M + -S）；如果是分子，则将存在偶极-偶极相互作用或伦敦散射力。
当谈论偶极-偶极相互作用时，据说M和S中存在一个永久的偶极矩。因此，M的δ-电子富集区与S的δ+电子贫乏区相互作用。所有这些的结果相互作用是围绕M的多个溶剂化球的形成。
此外，还有另一种类型的交互：协调。在此，S分子与M形成配位键（或定性键），形成各种几何形状。
记忆和预测溶质和溶剂之间的亲和力的基本规则是：像溶解一样。因此，极性物质非常容易溶于等极性溶剂中。非极性物质溶解在非极性溶剂中。
保湿差异
资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔
溶剂化与水合有何不同？除了第一个图像中的S分子被水HOH的分子取代之外，这两个过程完全相同。
在上图中，您可以看到一个M +阳离子被六个H 2 O 分子包围，请注意，氧原子（红色）朝向正电荷，因为它是最负电的，因此两者都具有最高的负密度δ-。
在第一个水化球的后面，其他水分子被氢键（OH 2 -OH 2）分组。这些是离子-偶极相互作用。但是，水分子也可以与正中心形成配位键，特别是如果它是金属的话。
因此，著名的水络合物M（OH 2）n发生了。由于图像中n = 6，因此六个分子在配位八面体（水合内部球体）中围绕M取向。取决于M +的大小，其电荷的大小以及其电子可用性，该范围可以更大或更小。
水也许是所有溶剂中最令人惊奇的溶剂：它溶解了不可估量的溶质，太极性地成为溶剂，并且具有异常高的介电常数（78.5 K）。
例子
下面提到在水中溶剂化的三个例子。
氯化钙
通过在水中溶解氯化钙，以Ca热量被释放2+阳离子和Cl -的阴离子溶剂化物。Ca 2+被等于或大于六个的水分子（Ca 2+ -OH 2）包围。
同样地，氯-被氢原子，水的δ+区域包围（CL - -H 2 O）。释放的热量可以用来融化冰块。
尿素
就尿素而言，它是具有H 2 N-CO-NH 2结构的有机分子。当被溶剂化时，H 2 O 分子与两个氨基（-NH 2 -OH 2）和羰基（C ＝ O-H 2 O）形成氢键。这些相互作用是其在水中的高度溶解性的原因。
同样，其溶解是吸热的，也就是说，它冷却了添加了水的容器。
硝酸铵
硝酸铵和尿素一样，是一种溶质，可在离子溶解后冷却溶液。NH 4 +的溶剂化方式与Ca 2+相似，尽管可能是由于其四面体几何形状，但其周围的H 2 O 分子较少。和NO 3 -被以相同的方式如氯溶剂化-（OH 2 -O 2 NO-ħ 2 O）的阴离子。
参考文献
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