化合物を水和する

水和物、H ₂ O分子の形で水を含む任意の化合物。通常は、ただし、常にではないが、一定の重量の水を含みます。最もよく知られている水和物は、結合した水の除去時に基本構造を失う結晶性固体です。これの例外は、ゼオライト（ケイ酸アルミニウム鉱物またはそれらの合成類似物であり、水が無制限に含まれている）と同様の粘土鉱物、特定の粘土、および金属酸化物であり、水和形態での水の比率がさまざまです。ゼオライトは、構造をほとんどまたはまったく変化させることなく可逆的に水を失い、取り戻します。

空気から自然に水を吸収して水和物を形成する物質は、吸湿性または潮解性として知られています。一方、水和物は、いわゆる水和水または結晶水を失って非水和（無水）物質を形成する水和物は、風解性として知られています。多くの場合、（加熱、圧力の低下、またはその他の手段による）水の取り込みと損失は可逆的なプロセスであり、色の変化を伴うことがあります。たとえば、青色のビトリオールまたは硫酸銅五水和物（CuSO ₄ ∙5H ₂ O）は青色、硫酸銅三水和物（CuSO ₄ ∙3H ₂ O）は青色、無水硫酸銅（CuSO ₄）は白色です。

水和物の他の例は、グラウバー塩（硫酸ナトリウム十水和物、Na ₂ SO ₄ ∙10H ₂ O）です。洗浄ソーダ（炭酸ナトリウム十水和物、Na ₂ CO ₃ ∙10H ₂ O）; ホウ砂（四ホウ酸ナトリウム十水和物、Na ₂ B ₄ O ₇ ∙10H ₂ O）; 硫酸塩として知られている硫酸塩（例、エプソム塩、MgSO ₄・7H ₂ O）。そしてミョウバンとして集合的に知られている複塩（M ⁺ ₂ SO ₄ ∙M ⁺³ ₂（SO ₄）₃ ∙24H ₂ O、ここでM ⁺はK ⁺やNH4 ⁺などの単陽性カチオンであり、M ³⁺はAl ³⁺またはCr ³⁺などの三価陽イオン）。

多くの場合、水和物は配位化合物です。CuSO ₄ ∙5H ₂ Oは、実際には[Cu（H ₂ O）₄] SO ₄ ∙4H ₂ Oです。水和水4分子が銅イオンに配位しているのに対し、5番目の水分子は、おそらく水素結合により硫酸イオンに結合しています。同様に、MgSO ₄ ∙7H ₂ Oは実際には[Mg（H ₂ O）₆] SO ₄ ∙4H ₂ Oです。X線回折研究により、水和硫酸ベリリウム（BeSO ₄ ∙4H ₂ O）と水和硝酸ベリリウム（ Be（NO ₃）₂ ∙4H ₂ O）はどちらも四面体錯イオン[Be（H ₂ O）₄] ^4+を含みます。

多くのガス（特に、希ガス、メタン、エタン、プロパン、アセチレンなどの単純な炭化水素ガス、塩素、二酸化炭素など）は、比較的低温、低圧でクラスレート化合物と呼ばれる結晶水和物を形成します。クラスレート結晶は、水分子がガス分子を取り囲む緩く保持されたフレームワークを形成する構造を持っています。メタンハイドレートは海底と陸上の永久凍土の下に大量に見られます。海底のメタンハイドレートには、世界の石炭、天然ガス、石油埋蔵量よりも多くの燃料があると考えられています。メタンは二酸化炭素よりも効果的な温室効果ガスであるため、気候変動がメタンハイドレートを分解してメタンを放出し、気候変動の問題を悪化させる可能性があるという懸念もあります。