水化反应在无机化学中指物质溶解在水里时，与水发生的化学作用。一般指溶质分子（或离子）和水分子发生作用，形成水合分子（或水合离子）的过程。

水合反应（ hydrated reaction），也叫作水化。

中文名

水合反应

外文名

hydrated reaction

化学反应

如无水硫酸铜与水作用生成五水硫酸铜：

CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O

有机化学中指分子中的不饱和键（双键或三键）在催化剂作用下与水化合的作用。如乙烯与水在一定温度、压力和催化剂的条件下，发生反应生成乙醇：

CH2=CH2+H2O=CH3CH2OH

水合作用

溶质的分子或离子与溶剂的分子相结合的作用称为溶剂化作用。对于水溶液来说，这种作用称为水合作用。

有机不饱和烯烃酸催化的水合作用

酸催化水合反应中，一般使用稀硫酸进行催化，处理烯烃可合成醇，遵循马尔科夫尼科夫规则（Markovnikov's rule），反应属于亲电加成，产生碳正离子中间体（SN2），可为任意一级碳正离子，反应过程中，如形成的碳正离子不稳定（例如一级碳正离子），电子或基团会发生转移，形成更加稳定的碳正离子作为中间体。因为在水中，烯烃与醇化物存在化学反应平衡，所以该反应可逆。

如右图所示，电子和功能团的转移，趋向生成三级碳正离子。

水合反应总公式可表示为：

反应中，亲电的氢用于断裂双键，使产生碳正离子。

酸催化下，反应原理如下：

酸催化水合反应温度控制

因为水合反应与脱水反应存在化学平衡，脱水反应在较高温度下有优先性，于是水合反应当尽量控制在稍低的温度，以免平衡逆向。根据产物不同，反应控制的温度也不同。

1. 一级碳正离子：低于170摄氏度

2. 二级碳正离子：低于100摄氏度

3. 三级碳正离子：低于25摄氏度

酸催化水合反应相对速率

有机化学反应中，反应速率往往与反应中间踢稳定性相关，稳定性越高，反应速率相对越高。

在酸催化水合反应中，可形成三级碳正离子中间体的反应物往往反应最快，其次则是二级碳正离子，再其次则是一级碳正离子，如前文所言，一级碳正离子由于其能量过高，甚至会无法形成。

形成碳正离子的步骤，是水合反应中的速率决定性步骤，而形成三级碳正离子的速率可以是形成二级碳正离子的百倍，中间体稳定的重要性对化学反应速率的影响可见一斑。

金属离子之水合反应情形

Na+ + nH2O → [Na(H2O)n]+

Al3+ +6H2O → [Al(H2O)6]3+

→ [H3O]+[Al(H2O)5OH]2+

PCl3 + 6H2O → H3PO3 + 3H3O+ + 3Cl-