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结晶水化学存在于晶体中，也称为水合水。结晶水是结合在化合物中的水分子。它们不是液态水。许多晶体含有结晶水，但不是所有的晶体都含有结晶水。一般结晶水是给定温度下物质中的水的总量，大部分以一定的化学计量比存在。当溶质从溶液中结晶出来时，晶体中结合了一定数量的水分子。这种水分子被称为结晶水。
盐和相应的结晶水形成水合物。由于氢键的存在，晶体结构中存在网状结构，使得水合物的结构非常复杂。历史上，许多水合物的结构是未知的，符号中使用“”仅表示特定的组成，而不表示水分子与晶体中化合物的结合。
对于许多盐来说，水与它们结合的方式并不重要，因为水分子在溶解过程中非常不稳定。例如，CuSO4 5H2O和CuSO4水溶液表现出相同的物理和化学性质。根据水化程度，人们可以比较物质当量：1mol CuSO4 5H2O比1mol CuSO4重。但在某些情况下，水化程度对物质的化学性质有影响。例如，无水RhCl3不溶于水，很少用于有机金属化学。相对而言，RhCl3 3H2O的用途更广。同样，水合AlCl3是一种弱路易斯酸，因此它在弗瑞德-克来福特反应中没有催化活性。因此，储存无水AlCl3时，必须将其密封并与大气中的水分子隔离。
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