Сходим на кухню, возьмем немного ионных кристаллов. Поваренную соль, NaCl. Бросим щепотку в стакан с водой. Убедимся, что кристаллы быстро исчезнут. Что произошло? Можно сказать просто – соль растворилась. Но как именно она растворилась?
Итак, в воде кристалл соли встречают, собственно, молекулы воды. Но как мы помним, молекулы эти совсем не простые. Они диполи. Это означает, что кислород сильно так тянет на себя одеяло, ну т.е. перетягивает электроны от водородов в свою сторону. Это приводит к тому, что одна часть молекулы становится более плюсовой, а другая – более минусовой.
А что больше всего любят делать плюсы и минусы? Правильно – притягиваться друг к другу. А, тут на счастье, диполям подвернулись ионные кристаллы, которые сплошь состоят из Na+ и Cl-.
Отрицательные части молекулы воды (атом кислорода) пристраиваются к Na+, а положительные (атомы водорода) – к Cl-. Причем к каждому из натриев и хлоров может подкатить не одна молекула воды, а несколько. Этот процесс называют гидратацией. Он происходит за счет ион-дипольных сил, имеющих электростатическую природу.
И все эти молекулы воды дружненько вытягивают ион из решетки. В отношении соли такой процесс называется диссоциацией.
Из этих двух этапов: гидратации и диссоциации и состоит процесс растворения.
Однако на этом приключения иона не заканчиваются. Попав в раствор, к нему тут же подскакивают еще молекулы воды. Вокруг иона образуется водная оболочка, ее называют гидратной. А сам ион становится гидратированным.
В случае некоторых соединений гидратированные ионы могут образовывать новые кристаллы, кристаллогидраты. Причем воды в структуре может быть весьма и весьма много.
Например, декагидрат карбоната натрия: Na2CO3·10H2O. В этом «наводненном» кристалле молекулы воды крепятся не только к иону, но и друг к другу за счет водородных связей.