Question

为什么有些化合物的溶液在饱和时析出的晶体带有结晶水？ 请用理论解释，谢谢

还有：向饱和溶液中加无水盐，为什么还会再析出晶体？本来都饱和了不会再溶解多余的无水盐了啊？还有析出晶体的同时怎么还会有水跟着出来？本来水就少了啊！
是不是可以理解为这时候的析出晶体应该是平均分配了析出的那部分溶剂吧？但如果晶体析出时就没有结晶水，比如氯化钠，那么会继续溶解那部分多余的晶体并析出晶体吗？
我想问的是为什么有些盐析出会带结晶水，是不是溶质与水分子形成络离子，所以析出就成了结晶水。否则不会，而且键的强度不高，加热会断，失去结晶水
一般盐类溶解都是经历被水解离和水合两个过程，最终都会形成水合离子。那最终有的盐析出时有结晶水，有的没有，也就是说有结晶水的盐和没有结晶水的盐结晶过程不同，有什么不同，请用理论详细解释
有结晶水的盐在条件足够的情况下是不是所有析出的分子都是带有结晶水的
请用理论而不是事实来解释，谢谢！

Answer 1

题目说：溶液饱和了
也就是说这时候沉淀溶解平衡了，（先不考虑过饱和的情况，这样讨论起来简单）
此时溶液的底部一定是有固体的，即是过滤后还是要有固体析出。
先问一个问题？沉淀的是否是无水的盐？
答案是否定的。
即沉淀析出时一定是带有结晶水。
如Na2SO4·3H2O，AlK(SO4)2·12H2O等，

因此，加入无水盐后，体系不再处于平衡状态，
而开始发生：无水盐的溶解，带结晶水的盐的析出过程，
盐的析出带出水，使溶液浓度升高，这将使更多的盐析出，同时也将继续带出水。
如上，回答了为何盐会析出。

想必你会问：那么加入一点盐，最后不就导致所有盐都以结晶水的盐形式都析出了吗？
这个问题你先思考一下，需要的话，我会补充的。
望采纳。

追问

当然不会使所有的盐都以结晶水的形式析出，那么一定有一部分的盐没有带结晶水就析出了，你说我说的对不对，若不对请指正。不胜感激！
再者，好像我没有把问题表述清楚，我已经添加了追问，你可以再看看
很感谢您的详细回答，可惜好像答非我所问
如果是我想问的我一定会采纳的
谢谢！！

追答

好尴尬啊···我确实答非所问了。
你问的题目让我想起高中时候一题很经典的题目，所以就对号入座了。呵呵。
继续回答问题，
你的答案：“当然不会使所有的盐都以结晶水的形式析出，那么一定有一部分的盐没有带结晶水就析出了”
额····如果题目是“在饱和硫酸铜溶液中加入无水硫酸铜粉末，最终看到什么现象？”
答案应是：“白色粉末溶解后在底部转为蓝色透明晶体析出。”
先回答你想问的，
结晶水的产生可以有两种解释，
①配位场理论。http://wenku.baidu.com/view/fb76668171fe910ef12df827.html（参考看下就可以了，大一的知识）
H2O是单齿配体，就如你所说的，通过形成配位键结合水分子。
而之所以会形成结晶水，也就是为何要有配位体存在？毫无疑问，
这是稳定分子结构的需要。
②晶体结构的需要。
分子形成固体的过程中存在许多阻力。
水分子是极性分子且有孤对电子存在，此外，氧原子的强亲核性有利于氢键的产生。
因此，在固体形成结晶化合物的过程中，水分子起到了“桥”的作用。
在结晶固体中，水分子以结晶水的形式存在于固体分子间，将其桥联。
这满足了晶体结构稳定的要求。

继续说我出的题目，
假设某盐结晶水和物是 盐·H2O (分子比为一比一)，而该盐的溶解度为：100个水分子溶解一个某盐的分子，
那么当饱和液中加入非结晶水盐后，
在溶解析出结晶水达到平衡时，将同时满足
①溶液中盐：水比例1：100
②晶体中盐：水比例1：1
这两个条件。
此时就是盐停止析出的时候。

追问

你说，水分子起桥的作用，但为什么有的盐需要桥，有的不需要?稳定分子结构的需要，也就是说有水比无水稳定，对吗？结晶水是不是在晶体中与中心离子还存在配位键，是所有水分子都存在配位键还是一部分有，一部分没有？
还有："有结晶水的盐和没有结晶水的盐结晶过程不同，有什么不同"还有“有结晶水的盐在条件足够的情况下是不是所有析出的分子都是带有结晶水的”这两个问题是不是没有注意到？请您再看一下问题再解释一下，谢谢!

追答

①不是所有的晶体结构都需要H2O帮助其结晶。许多盐类不需要水就可以很好地结晶，如氯化钠等。
回想一下你会发现多数带结晶水的盐都是原子组成复杂的盐类。如Na2SO4，CuSO4等
他们形成晶体时，要么因为阴阳离子半径差别大的原因难以形成密堆而无法结晶，要么形成的结构疏松。
而水的极性端（O）被盐的阳离子吸引，H被阴离子吸引。
此外水分子作为配位体使得分子具有规整的构型，对于密堆积，也就是结晶有利。
②在溶液的沉淀溶解平衡中，结晶水的含量是一定的。
③结晶过程实际是晶核的生成和长大的过程，是否有结晶水都不重要。
结晶过程中，游离的分子在晶核表面堆积、排列，随着越来越多的分子堆积，晶核便不断长大最终形成肉眼能够看得到的晶体。
④条件充足，所有需要水才能结晶的晶体将按需要的比例进行结晶，且比例根据晶体的类型而定值不变。
如有需要继续问吧····这十分不拿···，我就哭了。
晚安~祝好。

追问

是不是晶体堆积有向密集方向堆积的趋势？
在晶体中的结晶水与中心离子到底是什么方式的相互作用力？是化学键还是分子间作用力？

追答

①不是的。
需视晶体类型的情况而定。（大学学物理和化学方向的话会有重点介绍）
晶体的类型有：金属晶体http://baike.baidu.com/view/101858.htm
离子晶体http://baike.baidu.com/view/101850.htm
分子晶体http://baike.baidu.com/view/101861.htm
原子晶体http://baike.baidu.com/view/101856.htm
等，它们的作用力都是不一样。
结晶水合物大部分都是属于离子晶体，
因此它就如你所说，是有密堆的趋势的。
这是因为：离子键的键连作用没有方向性，因此可以无限堆积，自然也就是越密越好，
但也是要考虑阴阳离子半径比。http://blog.163.com/m_ypeng/blog/static/1195990062009112841734833/

②结晶水与中心离子通过配位键结合。
上次说的内容中：“H2O是单齿配体，就如你所说的，通过形成配位键结合水分子。”
（还有新的一些理论和现在的教材冲突，我就不作介绍了，相信好学而有思想的你，在未来的学习中会有自己独到的见解。）
希望我的回答对你有帮助。