Силы электростатические

Дебаем и Онзагером предложена теория электрической проводимости растворов, представляющая собой развитие основных положений электростатической теории растворов (см. 156). По теории Дебая — Онзагера снижение эквивалентной электрической проводимости при переходе от бесконечно разбавленного раствора к растворам конечных концентраций связано с уменьшением скоростей движения ионов. Это объясняется появлением эффектов торможения движения ионов, возникающих за счет сил электростатического взаимодействия между ионом и его ионной атмосферой. [c.461]

Индукционное взаимодействие. Установлено, что раствори — тели, обладающие значительным дипольным моментом, способны индуцировать дипольный момент у молекул асимметричной и сла— боасимметричной структуры. Следовательно, индуцированию подвержены как полярные, так и некоторые неполярные углеводороды масляного сырья. Поляризации подвержены в большей степени полициклические ароматические углеводороды, у которых ароматические кольца слабо экранированы нафтеновыми циклами и короткими алкильными цепями (то есть голоядерные). Под влиянием элв стростатического поля растворителя в таких молекулах масляной фракции возникает дeфopмai ия внешнего электронного слоя, что приводит к неравномерному распределению зарядов на отдельных участках молекул. В результате неполярная молекула временно превращается в индуцированный диполь. Молекулы с индуцированным дипольным моментом подвергаются далее ориентационному взаимодействию и переходят и раствор полярного растворителя. Индукционные силы взаимодействия зависят от силы электростатического поля полярной молекулы, то есть от значения дипольного момента и химической природы неполярных молекул, а именно от способности их поляризоваться. Индуцированный дипольный момент пропорционален напряженности поля Е, то есть =аЕ, где а характеризует степень поляризуемости индуцированной молеку — лы. [c.215]

Рассмотрим механизм образования ионной связи. При взаимодействии атомов натрия (1б 2з=2р 3з ) с атомами хлора (1з 2з 2р 38 3р ) происходит переход электрона с Зз-орбитали атома натрия на Зр-ор-биталь атома хлора. При этом атом натрия превращается в положительно заряженную частицу — ион со стабильной конфигурацией ближайшего благородного газа — неона (1з 2з 2р ). Атом же хлора принимает этот электрон на Зр-орбиталь, превращаясь в отрицательно заряженный ион с электронной конфигурацией 1з 2в 2р 3з 3р , характерной для аргона. Образовавшиеся в результате перехода электронов противоположно заряженные ионы натрия и хлора прочно удерживаются силами электростатического притяжения. [c.34]

Рассмотрим теперь, от каких физических причин зависит смачивание или несмачивание поверхности. Для этого следует обратиться к анализу изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок воды, показанных на рис. 13.3. Кривыми 1—3 здесь изображены зависимости толщины h водных пленок от расклинивающего давления, или, что то же, от капиллярного давления равновесного с пленкой мениска. Кривая 1 относится к пленкам воды на поверхности кварца. Точками показаны экспериментальные данные, сплошная кривая представляет собой рассчитанную теоретически изотерму, учитывающую действие в пленке трех составляющих расклинивающего давления молекулярной Пт, электростатической Пе и структурной Hs [47]. Ветви изотермы, где dU/dh<.0, отвечают устойчивым состояниям пленки. Пленки воды на кварце в области h между 60 и 10 нм (кривая 1) неустойчивы и не реализуются. При постепенном утончении водных пленок вначале возникает метастабильное состояние толстых (/г>100 нм) -пленок. Время их перехода в термодинамически устойчивое состояние тонких -пленок зависит от близости капиллярного давления к критическому Р и от площади -пленок. Чем площадь больше, тем выше вероятность образования в -пленке зародыша а-фазы. Существование толстых -пленок воды обусловлено силами электростатического отталкивания заряженных поверхностей пленки (Пе>0). Так как в этом случае По/го-ЬА>0, -пленки полностью смачиваются водой. Ниже для этого случая будут сопоставлены экспериментальные значения /г с теоретическими, рассчитанными по уравнению (13.9). [c.216]

В случае физической адсорбции силы взаимодействия между адсорбированными молекулами и твердым телом имеют электростатический характер (вандервааль-совские силы и силы электростатической поляризации). Физическая адсорбция — экзотермический процесс. Тепловой эффект этого процесса близок к теплоте конденсации и равен 0,2—8 ккал/моль. Состояние равновесия при физической адсорбции достигается очень быстро даже при низких температурах. С увеличением температуры при состоянии равновесия -количество адсорбируемого вещества уменьшается, а выше критической температуры адсорбированного компонента вообще очень мало. [c.274]

Вид изотерм определяется при этом не только гидрофильностью поверхности, но и составом водного раствора, влияющим на электростатические и структурные силы и, в меньшей степени, на молекулярные. Так, концентрационное подавление граничных слоев (несмотря на исходно гидрофильную поверхность, например, кварца) приводит к ослаблению сил структурного отталкивания в водных пленках, что вызывает переход от изотерм типа 1 к изотермам 2 или от изотерм типа 2 к изотермам 3. Так как устойчивость толстых -пленок определяется, в основном, электростатическими силами, изменение концентрации и состава водного раствора, влияющее на электрические потенциалы обеих поверхностей пленки, сказывается на виде изотерм П(/г). При повышении концентрации электролита или (и) снижении pH уменьшаются силы электростатического отталкивания, что приводит к сдвигу изотерм П(/1) [c.17]

А. Н. Фрумкиным, который показал, что, с одной стороны, силы электростатического взаимодействия между электродом и ионами вызывают изменение концентрации реагирующих ионов в зоне реакции, а с другой, — наличие двойного слоя сказывается на величине энергии активации электродного процесса, [c.627]

Как уже говорилось, в растворах сильных электролитов на состояние равновесия оказывают существенное влияние силы электростатического взаимодействия заряженных частиц. Этим в значительной степени объясняется невозможность применения без дополнительных условий и поправок закона действия масс к равновесию диссоциации сильных электролитов. [c.108]

При я = 3, что отвечает пленкам, устойчивым за счет действующих в них сил молекулярного отталкивания, - = 1,5 и /г = = 1,5/го. При п=2, что отвечает пленкам, устойчивым за счет сил электростатического отталкивания, = 2 и к = 2ко. В общем случае изотерма П(/1) может складываться из многих составляющих расклинивающего давления и соотношение между /г и ко оказывается функцией Рк и изотермы И(к). [c.215]

При подавлении сил электростатического отталкивания или при различном знаке потенциалов поверхностей пленки р-уча-сток изотермы не реализуется. При этом изотерма смещается в область П<0 (кривая 2 на рис. 13.3), что приводит, в соответствии с уравнением (13.3), к ухудшению смачивания. [c.217]

Напротив, повышение по величине или сближение одинаковых по знаку потенциалов поверхностей пленки (г )1 и г[)2) приводит к росту сил электростатического отталкивания. В результате вся изотерма может оказаться в области П>0, что приводит к полному смачиванию (кривая 3 на рис. 13.3). [c.217]

Напротив, все меры, ведущие к росту сил электростатического и структурного отталкивания, улучшают смачивание. Эта цель достигается приданием высокого и одинакового по знаку потенциала поверхностям пленки и (или) гидрофилизацией подложки, например путем увеличения числа центров, способных к образованию водородных связей с молекулами воды. При адсорбции неионогенных гидрофильных ПАВ или полимеров может проявиться дополнительно действие сил стерического отталкивания адсорбционных слоев. Понимание причин, управляющих смачиванием, позволяет в каждом конкретном случае выбирать оптимальные методы для решения практических задач. [c.218]

Прп переходе от реакций неполярных молекул к реакциям между ионами или полярными молекулами механизмы элементарных стадий резко меняются. Действительно, силы электростатического взаимодействия имеют другой порядок и в отношепии масштаба расстояний, п в отношении абсолютных значений, поскольку вандерваальсовы сплы уменьшаются с расстоянием по закону 1/Р, тогда как электростатические — по закону 1/Р. [c.33]

Теоретически рассмотрены силы, действующие на частицу, соприкасающуюся со стенкой поры в слое вспомогательного вещества, в частности сила электростатического взаимодействия, обусловленная наличием заряда на границе раздела фаз [383]. На лабораторном фильтре выполнено исследование о влиянии физико-химических факторов на процесс разделения золя иодида серебра с использованием предварительно нанесенного слоя перлита или кизельгура знак заряда частиц золя регулируется избыточным количеством одного из реагентов, образующих золь. Установлено, что при размере частиц меньше размера пор знак заряда на поверхности частиц, противоположный знаку заряда на поверхности пор, способствует задерживанию частиц в пористом слое при этом отношение размера пор к размеру частиц может достигать 7. Отмечено, что увеличение вязкости жидкой фазы суспензии вызывает более глубокое проникание частиц в слой. [c.360]

Полагая, что электрон удерживается на такой орбите вследствие того, что сила электростатического притяжения его ядром равна центробежной силе вращения электрона, получаем [c.30]

На частицу вещества, находящуюся в жидкой или твердой фазе, движущуюся в закрученном газовом потоке, действует целый комплекс внещних сил. В первую очередь, это силы воздействия несущего потока на частицу, сила аэродинамического сопротивления сила, вызванная наличием в потоке градиента давления сила Магнуса сила Архимеда сила турбулентного массопереноса. Значительное влияние оказывают и гравитационные силы, электростатические, термо- и фотофореза, а также силы молекулярного взаимодействия. [c.282]

Если безразмерный параметр S, характеризующий силы электростатического взаимодействия частиц, порядка единицы и выше, то, как показали авторы, гидродинамическим взаимодействием частиц можно пренебречь. Расчеты сечений захвата, проведенные для трехмерного слу- [c.88]

На энергию деформации влияют два основных фактора поверхностное натяжение , обусловленное ядерными силами взаимодействия между составляющими ядро нуклонами, и электростатическое отталкивание протонов. При колебании ядра любое отклонение от первоначальной формы приводит к увеличению его потенциальной энергии за счет энергии поверхностного натяжения. Однако такие деформации обусловливают перераспределение протонов в ядре и появление центров электростатического отталкивания. Силы электростатического отталкивания уменьшают потенциальную энергию системы и способствуют дальнейшему увеличению деформации. Если колебания приводят к гантелеобразной форме ядра, то силы электростатического отталкивания могут при известных обстоятельствах преодолеть ядерные силы притяжения и ядро распадется. [c.10]

На больших расстояниях между частицами преобладают силы притяжения (вследствие более медленного падения действия сил притяжения с расстоянием между частицами по сравнению с силами отталкивания), однако при уменьшении /г начинают действовать силы электростатического отталкивания, что приводит к появлению энергетического барьера, для преодоления которого необходима определенная кинетическая энергия сближающихся частиц. [c.39]

В тех случаях, когда речь идет о фильтрах в кондиционерах воздуха или о других фильтрах, в которых уловленные вещества остаются в фильтрующей ткани, проблема их удаления путем встряхивания или продувки струей воздуха не возникает, и тот факт, что заряженные частицы надежно удерживаются волокнами, свидетельствует об эффективности фильтра. В тех же случаях, когда речь идет о промышленных фильтрах, из которых уловленные частицы должны периодически удаляться, силы электростатического притяжения между частицами и волокнами мешают освобождению частиц и препятствуют эффективной работе фильтра, ускоряя засорение пор фильтрующего материала. [c.366]

Вполне естественно предположить, что подобное строение двойного слоя возможно при отсутствии теплового движения ионов, Б реальных же условиях распределение зарядов на границе раздела фаз в первом приближении определяется соотношением сил электростатического притяжения ионов, зависящего от электрического потенциала фо, и теплового движения ионов, стремящихся равномерно распределиться во всем объеме жидкой или газообразной фазы. К такому выводу независимо друг от друга пришли Гун и Чепмен. Они предположили, что двойной электрической слой имеет размытое (диффузное) строение и все противоионы находятся в диффузной его части — в диффузном слое. Поскольку протяженность диффузного слоя определяется кинетической энергией ионов, то в области температур, близких к абсолютному нулю, все противоионы будут находиться в непосредственной близости к потенциалопределяющим ионам. [c.54]

Таким образом, можно сформулировать условия, ведущие к изменению смачивания водой твердых поверхностей. Влиять на вид изотерм П(/1) смачивающих пленок воды можно в основном за счет двух эффектов — зарядовых (Пе) и структурных (П ). Молекулярные силы, зависящие от спектральных характеристик воды и твердой подложки, мало чувствительны к составу водного раствора, температуре и заряду поверхностей. Поэтому для данной твердой подложки значения Пт практически постоянны. Влиять на структурные силы можно посредством трех факторов повышением концентрации электролита и температуры, что ведет к уменьшению структурного отталкивания, а также путем адсорбции молекул ПАВ, что изменяет характер взаимодействия молекул воды с твердой поверхностью. Ухудшение смачивания, необходимое для повышения эффективности флотации, достигается обычно путем адсорбции поногенных ПАВ. При этом важно, чтобы ПАВ избирательно адсорбировалось на одной из поверхностей пленки, придавая ей заряд, обратный по знаку заряду другой поверхности. В этом случае возникают силы электростатического притяжения (Пе<0), что сдвигает изотерму в область П-<0. Адсорбция ПАВ может приводить одновременно и к гидрофобизации твер- [c.217]

Ориентационные силы — силы электростатического взаимодействия между молекулами, обладающими постоянными диполями (или мультиполями). [c.14]

В предельном случае смещение молекулярной орбиты может оказаться настолько значительным, что фактически она оказывается целиком в поле одного из атомов. В этом случае можно считать, что этот атом полностью перетягивает на себя неспаренный электрон другого атома, в результате чего образуются два разноименно заряженных иона, которые удерживаются друг около друга силами электростатического притяжения. Такая связь называется ионной, или гетерополярной. [c.12]

Как известно, одним из факторов, препятствующих сцеплению коллэидных частиц друг с другом, является наличие у них одноименных электрических зарядов, между которыми действуют силы электростатического отталкивания. Заряды эти возникают вследствие адсорбции частицами ионов из раствора и могут быть нейтрализованы в результате адсорбции ионов противоположного знака. Вследствие этого процесс коагуляции коллоидных растворов может быть вызван прибавлением какого-либо электролита, противоположно заряженные ионы которого, адсорбируясь на поверхности частиц, нейтрализуют заряд коллоидных частиц и таким образом дают им возможность сцепляться между собой. При этом коагулирующая концентрация электролита (т. е. минимальная концентрация его, требуемая для коагуляции данного коллоидного раствора) увеличивается с уменьшением валентности того иона, заряд которого противоположен заряду коллоидных частиц. Так, в случае золя AS2S2, частицы которого заряжены отрицательно, коагуляция вызывается адсорбцией катионов, причем коагулирующие концентрации А1з+, Ва2+- и К+-ионов относятся как 1 20 1000. [c.105]

Индукционное взаимодействие. В случае растворения двух,веществ, одно из которых полярно, а другое неполярно, имеет место взаимодействие индуцированных диполей в неполярных молекулах и постоянных диполей молекул растворителя. Под действием электростатического поля полярных молекул происходит изменение электронной структуры молекул неполярного вещества. При этом центр тяжести отрицательно заряженных частиц смещается по отношению к ядру на расстояние I, что проводит к возникновению индуцированного двпольного момента tи в молекулах неполярного вещества (рис. 1). Затем происходит ориентация полярных молекул и молекул, в которых индуцирован диполыный момент. Чем больше этот момент, тем сильнее взаимодействие молекул. Индукционные силы взаимодействия зависят от силы электростатического поля полярной молекулы, т. е. от значения [c.43]

Кинетические данные показывают, что аналогично влияет температура на длительность коагуляции. Из данных по зависимости длительности разделения фаз от температуры могут быть определены пороговые температуры коагуляции Гпор, и Тпор,, которые, так же как Спор, и Спор > являются характерными параметрами процесса коагуляции для данного типа латекса [45]. Если при введении электролита в латексные системы происходит резкое уменьшение сил электростатического отталкивания между частицами за счет снижения -потенциала частиц и подавления диссоциации адсорбированных молекул ПАВ (и изменения растворимости молекул ПАВ), то под влиянием теплового воздействия происходит ослабление водородных связей молекул воды и ПАВ адсорбционного слоя, что также способствует гидрофобизации системы и понижению ее устойчивости. В интервале времени тг — ть по-видимому, преодолевается энергетический барьер, препятствующий коагуляции системы и разделению фаз. При проведении коагуляции в условиях, при которых концентрация электролита Сэл Спорг и [c.258]

Ионно-электростатический фактор стабилизации для рассмотренных нами случаев с точки зрения устойчивости системы существенного значения не имеет, т. е. силами электростатического отталкивания при И>а практачески можно пренебречь. Однако наличие ионного слоя у частиц фазы обеспечивает поляризацию этих частиц в электрическом поле. [c.39]

Иоиы, находящиеся во внешней сфере, связаны с комплексным ионом в основном силами электростатического взаимодействия и в растворах легко отщепляются подобно ионам сильных электролитов. Лиганды, находящиеся во внутренней сфере комплекса, связаны с комплексообразователем ковалентными связями, и их диссоциация в растворе осуществляется, как правило, в незначительной степени. Поэтому с помощью качественных химических реакций обычно обнаруживаются только ионы внешней сферы. В формулах ко.милексных соединений внутреннюю сферу отделяют от внешней квадратными скобками. [c.197]

Если вещество построено из атомов, по пе является металлом, то его атомы обычно связаны друг с другом ковалентной связью. Если вещество — металл, то часть электронов его атомов становятся общими для всех атомов эти электроны свободно движутся между атомами, связывая их друг с другом. Если вещество имеет ионное строение, то образующие его ионы удерживаются друг около друга силами электростатического притяжения. О ковалент-1и)й и ионной связи говорилось в главе IV. О связи между части-цлми в металлах рассказывается в главе XVI. В веществах с молекулярной структурой имеет место межмолекулярное взаи-молействне. [c.157]

Образование миогих комплексных соединений можно в первом ириближении объяснить электростатическим притяжением между центральным катионом металла и анионами или полярными молекулами лигандов. Наряду с силами притяжения действуют и силы электростатического отталкивания между одноименно заряженными (или, в случае полярных молекул, одинаково ориентированными) лигандами. В результате образуется наиболее устойчивая группировка атомов (иоиов), обладающая минимальной потенциальной энергией. [c.594]

На рис. 13.4 показаны результаты расчетов по уравнению (13.3) краевых углов 0о для водных растворов КС1 различной концентрации (кривая 1) и разных pH (кривая 2) при сохранении в последнем случае постоянной ионной силы раствора /=10 моль/л [559]. При проведении расчетов Пе(/г) использованы известные концентрационные зависимости потенциалов поверхности кварц — раствор (о]) ) и поверхности водный раствор—воздух (г з2). Для изотермы 11т=А/ 6яЬ ) приняты значения постоянной Л = 7,2-10 2° Дж. Для изотермы структурных сил принята экспоненциальная зависимость [47], параметры которой использовали в качестве подгоночных при согласовании теоретических расчетов Во с экспериментальными данными для растворов КС1 различной концентрации [561]. Рост значений Во с повышением концентрации электролита (кривая 1) объясняется, как можно показать на основании проведенных расчетов, двумя причинами уменьшением толщины граничных слоев воды с особой структурой, что ведет к ослаблению сил структурного отталкивания, и снижением потенциалов 1131 и г1з2, что уменьшает также и силы электростатического отталкивания. [c.219]

Полученные экспериментально значения -у можно сопоставить с теорией. Большие значения равновесной толщины пленок и полное смачивание показывают, что здесь действуют преимущественно силы электростатического отталкивания. Задаваясь потенциалами поверхности кварца (il i) и поверхности пленки (%), можно по таблицам Деверо и де Бройна рассчитать изотерму электростатических сил IIe(/i). Для Ю М раствора КС1 на основании работ [14, 572] можно принять l)i = —150 мВ и г )2 = —45 мВ, а для М раствора i 3i = —125 мВ и il32 = = —45 мВ. Рассчитанные изотермы Пе(Ю при условии -ф = onst спрямляются в логарифмических координатах с коэффициентом корреляции 0,996, что позволяет аппроксимировать изотерму степенной функцией П = A/h . Для 10 М КС1 пока.затель степени и = 2,87, для 10 М и = 6. Подставляя эти значения п в уравнение (13.11), получим теоретические значения параметра у, равные 1,5 для Ю и 1,2 для 10 М растворов. Эти значения удовлетворительно согласуются с приведенными выше (см. [c.226]

Два разноименных иона, у.держивающихся вместе за счет сил электростатического притяжения без возникновения химической связи. Ионная пара суи1есгвует н растворе как единая частитча. [c.35]

При растворении веществ, обладающих сильно полярными молекулами (например, H2SO4), происходит ослабление и поляризация связи между противоположно заряженными частями молекулы, приводящее к образованию ионов. Объяснить это можно тем, что в среде с высокой диэлектрической проницаемостью (диэлектрической постоянной) е ослабляется сила электростатического притяжения между ионами, равная, согласно закону Кулона [c.383]

В настоящее время существуют следующие представления о строении двойного слоя. Соприкосновение двух фаз, как указывалось, приводит к возникновению противоположных зарядов на границах раздела фаз. Ионы и молекулы л идкой фазы, находящиеся в непосредственной близости от поверхности твердой фазы, испытывая действие больших электростатических сил, образуют адсорбционный слой. На ионы вне этого слоя действуют противоположно направленные силы с одной стороны — силы молекулярного теплового движения, которые стремятся распределить их равномерно, с другой стороны — силы электростатического поля зарядов, представляющего разность между поверхностной плотностью зарядов твердой фазы и плотностью зарядов адсорбционного слоя. В результате концентрация ионов по мере удаления от границы адсорбционного слоя уменьшается по статистическому закону Больцмана аналогично распределению газовых молекул в поле сил тяжести. Слой с рассеянным распределением. ионов называется диффузным. [c.112]

Длина углеводородной цепи оказывает решающее влияние на мицеллообразова ние ПАВ в водных средах. Чем длиннее цепь, тем больше оказывается выигрыш энергии в результате когезии углеводородных радикалов и, следовательно, меньше необходимая концентрация ПАВ в растворе для образования мицелл. Критическая концентрация мицеллообразования зависит также от сил электростатического отталки-ваг[ня между ионизированными гидрофильными группами, поскольку сближение этих групп в процессе мицеллообразования требует определенной затраты энергии на преодоление сил кулоновского отталкивания. [c.139]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология