Сольваты

СОЛЬВАТЫ, продукты присоединения р-рителя к растворенным в-вам. Частный случай С.-гидраты (р-ритель-вода). Обычно С. образуются в р-ре, но нередко (при охлаждении р-ра, испарении р-рителя и др.) м. б. получены в виде кристаллич. фаз-кристаллосольватов. Напр., из р-ра LiCl в метаноле и в жидком NH₃ кристаллизуются соотв. LiCl·4CH₃OH и LiCl·5NH₃. В структуре кристалло-сольватов солей молекулы р-рителя обычно группируются вокруг катиона, удерживающего их в результате образования донорно-акцепторной связи. Поэтому многие С. можно рассматривать как координац. соед.-сольватокомплексы. Прочность связи катиона с р-рителем растет с увеличением заряда катиона и с уменьшением его радиуса. Частно координац. число катиона одинаково или близко в разных р-рителях, напр.: для LiCl⁺ оно обычно равно 4-5. К крис-таллосольватам близки аддукты, напр. SbCl₅·NH₂C₆H₅, где связь атома элемента с лигандом также донорно-ак-цепторная. К С. близки также клатраткомплексы (см. Клат-раты), обычно существующие в твердой фазе, но иногда и в р-ре.

Любое растворенное в-во в той или иной степени сольва-тировано (см. Сольватация), но говорить об образовании в р-ре С. определенного состава можно тогда, когда взаимод. растворенного в-ва с молекулами р-рителя значительно интенсивнее, чем молекул р-рителя друг с другом. Так, ионы d-элементов 3-го периода в р-рах часто прочно связаны с 6 молекулами р-рителя, образуя сольватокомплексы [ЭL₆]ⁿ⁺ (Э-ион элемента, L-лиганд).

Слой молекул р-рителя, связанный с центр. частицей С., наз. сольватной оболочкой (сферой). Многозарядные ионы могут удерживать молекулы р-рителя также и во второй сольватной сфере. Выделяющиеся из р-ров кристал-лосольваты солей часто имеют др. состав, чем С. в р-ре, т. к. координац. места р-рителя в кристаллах занимают анионы или фрагменты анионов, напр. атомы кислорода оксоанио-нов. По составу кристаллосольвата, как правило, нельзя судить о составе С. в р-ре.

Образование С. существенно влияет на св-ва р-ров. Напр., ярко-синий р-р СоСl₂ в изоамиловом спирте при смешении с водой становится розовым вследствие превращения при действии воды сольватир. иона Со²⁺ , координирующего 4 молекулы изоамилового спирта, в гидратир. ион [Со(Н₂О)₆]²⁺. О влиянии С. на св-ва р-ров и на сольватацию как причину образования р-ров впервые указал Д. И. Менделеев в 1861.

Образование С. (в частном случае - гидратов) имеет существ. значение во мн. пром. и прир. процессах. Вяжущие св-ва в-в (цемент, гипс и др.) в осн. объясняются образованием кристаллогидратов. При смешивании цемента с льняным маслом (олифа) образуется вяжущий материал, содержащий кристаллосольваты минералов цемента (используют для закрепления стекол в аквариумах). Кристаллический С. BF₃ с диэтиловым эфиром-удобное соед. для хранения газообразного BF₃. С., как правило, образуются при экстракции и определяют закономерности этого процесса. С. применяют в неорг. синтезе. Так, в синтезе комплексных соед. часто используют "принудительное" введение в комплекс молекул р-рителя с образованием лабильного интермедиата. С. РЗЭ применяют в жидкостных лазерах.

Лит.: Гурьянова Е. Н., Гольдштейн И. П., Ромм И. П., Донор-но-акцепторная связь, М., 1973; Киперт Д., Неорганическая стереохимия, пер. с англ., М., 1985. С. И. Дракин.