Sfera di solvatazione
La sfera d'idratazione di uno ione o di una molecola polare è il volume complessivo costituito dallo ione e dalla corte di molecole d'acqua che lo circondano. Più in generale, si parla di sfera di solvatazione per un solvente qualsiasi, anche diverso dall'acqua.
Sfera di idratazione primaria
Quando uno ione passa in soluzione acquosa, essendo questo carico ed avendo la molecola d'acqua una parziale carica positiva ( ) localizzata sugli idrogeni ed una parziale carica negativa ( ) sull'ossigeno, un volume di molecole di solvente si dispongono intorno lo ione con la carica opposta quella dello ione orientata verso questo.
Le molecole della sfera di idratazione primaria si allontanano con difficoltà dallo ione centrale. La sfera di idratazione primaria è costituita da un unico guscio di molecole (o monostrato).
Sfera di idratazione secondaria
Alla sfera di idratazione secondaria appartengono molecole che non sono a stretto contatto con lo ione centrale, ma che interagiscono con questo tramite delle forze di interazione di entità minore rispetto a quelle della sfera di idratazione primaria. La sfera di idratazione secondaria è più estesa di quella primaria. Le molecole di solvente che stanno al di fuori delle sfere di idratazione corrispondono a quello che viene definito il bulk del fluido. A differenza delle sfera di idratazione primaria, tra la sfera di idratazione secondaria e il bulk si ha un continuo scambio di materia.