Ионы энергия катионов

При рассмотрении комплексов или кристаллов с выраженным ионным характером можно воспользоваться очень простыми электростатическими соображениями. Система сферических ионов образует структуру с минимальной потенциальной энергией, и при увеличении отношения ионных радиусов катионов и анионов (гд /гв) можно предсказать появление следующих координационных многогранников [c.16]

ИОНЫ (греч. ion — подвижный) — частицы, представляющие собой атомы или группы атомов, химически сая )анных между собой, с избытком или недостатком электронов и поэтому положительно или отрицательно заряженных. Положительно заряженные ионы называют катионами и обозначают знаком+, отрицательно заряженные — анионами, обозначают знаком — Na , Са +, А1 +, С1-. sq2-, pq3- "и др. И. вступают з реакции с атомами, молекулами и между собой. В растворах И. образуются в результате электролитической диссоциации и обусловливают свойства электролитов. Катионы при электролизе направляются к катоду, анионы — к аноду. И. в газах образуются при высоких температурах или в результате воздействия на газы квантов высокой энергии или быстрых частиц. В последние годы резко повысилась роль И. а газах в связи с распространением радиационных явлений, развитием ядерной техники, с использованием электроразрядной плазмы и бурным развитием работ, касающихся верхних слоев атмосферы н др. [c.112]

Таким образом, свойства раствора сильного электролита определяются химическими потенциалами электронейтрального электролита или ионов. Вместо химических потенциалов ионов, являющихся неопределенными величинами, введем средний химический потенциал электролита, как энергию Гиббса, приходящуюся в данной системе и в данных условиях в среднем на 1 моль иона, безразлично катиона или аниона [c.425]

В силу правильности структуры и макроскопических размеров кристалла (поверхностными эффектами пренебрегаем) энергия взаимодействия иона с окружением не зависит от номера соответствующего узла. При одинаковых по абсолютной величине зарядах положительных и отрицательных ионов энергия щ для них одинакова, так что можем записать равенство (ХП.8). Потенциальная энергия II кристалла, состоящего из 2М ионов (Л/ — число ионов одного знака, катионов или анионов), равна [c.316]

ИОНЫ, электрически заряж. частицы, возникающие при потере или приобретении электронов атомами или группами химически связанных атомов. Отрыв электрона от частицы требует затраты энергии, наз. потенциалом ионизации присоединение электрона сопровождается выделением энергии. Положительно заряж. ионы наз. катионами, отрицательно заряженные — анионами. Заряд И. всегда кратен заряду электрона. В виде самостоят. частиц И. могут существовать во всех известных агрегатных состояниях в-ва. Св-ва И. резко отличаются от св-в нейтр. частиц аналогичного хим. состава и определяются знаком и величиной заряда, размерами и строением внеш. электронной оболочки. Для нек-рых св-в И., напр. цвета, определяющее эначение имеет незавершенность электронной оболочки [c.227]

ГИИ возбуждения электрон покидает атом. Соответствующую энергию возбуждения называют энергией ионизации атома, а сам атом называют положительным ионом (или катионом) соответственно тому, что он приобретает положительный заряд. Оставшиеся электроны не компенсируют положительный заряд ядра. Очевидно, заряд иона равен пю величине и обратен по знаку заряду электрона (или суммарному заряду всех потерянных электронов, если потерян не один, а несколько электронов). [c.166]

Сольватация катиона чем меньше сольватация, тем более устойчив образующийся комплекс. Энергия сольватации уменьшается с увеличением ионного диаметра катионов, принадлежащих I -IV группам. [c.104]

Эти факты позволяют понять, почему и в случае двух катионов, которые при нанесении в отдельности дают весьма близкие величины Rf, может иметь место разделение вследствие взаимного вытеснения, благодаря чему ниже расположенный катион вытесняет выше расположенный при этом не наблюдается перекрывания, между пятнами этих ионов образуются даже пустые зоны. Это следует понимать так, что в результате насыщения обменника катионом выделяются ионы , что понижает величину pH на границе пятна этого катиона. Выделившиеся ионы вытесняют катион с меньшей энергией связи со слоем. [c.464]

Майе и Кремерс [25] показали, что ионы переходных металлов, введенные в цеолиты X и У при высокой температуре, могут необратимо удерживаться, если обратный обмен проводится при более низкой температуре. При более высокой температуре энергия катионов может оказаться достаточной для того, чтобы они заполнили такие места, из которых их не удается удалить последующим обменом при более низкой температуре. Хотя в работе не проведен структурный анализ, авторы считают, что такие места расположены внутри содалитовых ячеек, имеющихся в структурах этих цеолитов. [c.374]

В неидеальных ионных растворах с общим ионом необходимо учесть неаддитивность энергии, вытекающую из взаимного влияния разных ионов на энергию взаимодействия их с общим ионом. Сделать это можно следующим образом. Рассмотрим раствор, состоящий из двух расплавленных солей АС и ВС, где А и В —разные катионы, а С — общий анион. Пусть ЛГ1 и Хз означают ионные доли катионов А и В. Обозначим через и Е энергию связей 1 моля катионов А и В с окружающими их анионами в растворе данного состава. Если считать, что взаимное влияние катионов А и В на энергии связей их с анионами относительно невелико, то величины 1 и Е2, можно разложить в ряд по степеням Х2 и Х1, соответственно и ограничиться в этих разложениях лишь первыми двумя членами. Тогда [c.186]

В качестве примера рассмотрим расплав, состоящий из FeO, FeS, aO и aS. Числа молей соответствующих веществ в растворе обозначим 11, 12, 21 и 22- Первый индекс в этих обозначениях является номером катиона, второй — номером аниона. Ионные доли катионов будем по-прежнему обозначать Xi и atj, а ионные доли анионов обозначим ух и г/а-Символом Eij обозначим энергию Nz связей катионов i с ближайшими анионами j в расплаве данного состава. Здесь N —число Авогадро, az — координационное число. Следовательно, будет представлять собой [c.187]

Галогениды щелочных металлов имеют особое значение в исследовании расплавленных солей, но их спектры, очень интенсивные и простирающиеся далеко в ультрафиолетовую область, трудно измерить. Переход, энергия которого минимальна для галоген-иона, окруженного катионами с замкнутыми электронными оболочками, можно приближенно описать как переход р-электрона галоген-иона на расширенную орбиту, ограниченную окружающими катионами, т. е. как переход с переносом [c.378]

Если вводимые в раствор нейтральные ионы (например, катионы) обладают способностью гидратироваться и энергия их гидратации больше, чем у разряжающихся на катоде катионов, то последние будут в большей или меньшей степени дегидратироваться нейтральными ионами и переходить в гидратные комплексы иной структуры, что обусловит и другую скорость электродного процесса. [c.340]

У бериллия (ls 2s ) по сравнению с бором ( s 2s 2p ) в соответствии с увеличением радиуса атома и уменьшением числа валентных электронов неметаллические признаки проявляются слабее, а металлические усиливаются. Бериллий обладает более высокими энергиями ионизации атома (II = 9,32 эВ, /а == 18,21 эВ), чем остальные s-элементы II группы. В то же время он во многом сходен с алюминием (диагональное сходство в периодической системе) и является типичным амфотерным эле.ментом в обычных условиях он простых ионов не образует для него характерны комплексные ионы как катионного, так и анионного типа. Во всех устойчивых соединениях степень окисления бериллия -f2. Для Ве (II) наиболее характерно координационное число 4 (зр -гибри-Д1(зация валентных орбиталей). [c.470]

Теория кристаллического поля. В теории кристаллического поля (Ван-Флек) основной причиной стабильности комплекса считают электростатическое притяжение, возникающее между ионным или полярным лигандом (например, С1 , Н ,0) и центральным катионом. Рассматриваемые силы взаимодействия сходны с темн, которые су-шествуют в ионных кристаллах отсюда и происходит название теории. -Орбитали приведены на рис. 10. В свободном атоме или ионе энергии всех -электронов, принадлежащих к одной и той же электронной оболочке, одинаковы. Эти электро1И ,1 занимают одии энергетический уровень и потому вырождены. Лиганды, присоединенные к положительному иону, являются или отрицательными ионами, или полярными молекулами, повернутыми к комплексооб-разователю своим отрицательным концом. Между -орбиталями и отрицательными лигандами действуют силы отталкивания, увеличивающие энергию -электронов. В результате этого взаимодействия энергия электронов на -орбиталях, расположенных близко к лигандам, возрастает, а энергия электронов на -орбиталях, удаленных от ли1андов, уменьшается т. е. под действием лигандов происходит расщепление энергетических уровней -орбиталей и вырождение снимается. Так как -электроны в незначительной степени отталкиваются лигандами, происходит замена всего -уровня некоторым новым, который расщепляется на несколько подуровней. [c.46]

По сравнению с бромом у бериллия (в соответствии с увеличением радиуса атома и уменьшением числа валентных электронов) признаки неметаллического элемента проявляются меньше, а признаки металлического элемента усиливаются. Обладая более высокими энергиями иэнизацин атома (/i = 9,32 и /2=18,21 эв), бериллий заметно отличается ог остальных s-элементоз II группы, во многом сходен с алюминием (диагональное сходство в периодической системе) и является типичным амфотерным элементом. Следовательно, бериллий в обычных условиях простых ионов не образует для него характерны комплексные ионы как катионного, так и анионного типа. [c.564]

Из теории Усановича следует, что сила кислот-катионов убывает в ряду Na > Таким образом, в кислотном растворителе эти катионы вообще будут сольватированы вссьма в малой степени и их размеры (радиусы) будут изменяться в соответствии с их кристаллографическими радиусами, т. е. увеличиваться от к К . И, следовательно, в соответствии с законом Кулона, энергия притяжения катиона к аниону будет уменьшаться (при одинаковом анионе) от соли лития к соли калия. Пропк , основанный на тнх рассуждениях, однозначен в кислотных растворителях сила электролитов с разными катионами и общим анионом должна увеличиваться с ростом ионного радиуса катиона. [c.58]

Теперь сопоставим силу солей, образованных разными катионами с одним и тем же анионом, в основных (донорных) растворителях. Здесь с увеличением собственного ионного радиуса катиона, то есть с уменьшением их кислотности, степень сольватации будет уменьшаться. Вот почему реальный радиус сольватирован-ного иона (эффективный ионный радиус) в ряду Ь " — Сз" будет падать и, следовательно, в соответствии с законом Кулона энергия притяжения катиона к аниону будет увеличиваться. Прогноз сила электролитов в ряду — СзА в основных растворителях должна падать. Эксперимент в тетрагидрофуране (основный растворитель) константы диссоциации фторидов лития, натрия и цезня равны, соответственно, 4-10 , 6,4-10 и 1.4-10 [c.58]

Единой теории подбора К. ие существует. Многие К., широко применяемые в пром-стн, подобраны эмпирич. путем. Однако развитие представлений о механизме катализа позволяет сформулировать нек-рые принципы подбора К., пригодньгх для отдельных типов р-ций. Принимая за основу ту или иную теорию действия К., стремятся найти к.-л. независимую, хорошо изученную характеристику К., к-рую можно связать с каталитич. активностью. Напр., установлены корреляции активности К. с числом /-электронов иа орбитали катиона (для простых оксидов), параметром кристаллич. решетки, электрич. проводимостью, зарядом и радиусом иона, энергией хим. связи, кислотностью и др. Основой этих корреляций, как правило, является положение элементов, входящих в К., в периодич. системе. [c.337]

Водородные ионы и катионы с высокой энергией гидратации (например, Са +) способствуют замещению молекул воды, образующих гидратную сферу Ри +, на ионы ЫОз , причем в растворах кислоты дегидратация больше, чем в растворах солей. Это положение подтверждается идентичностью спектров растворов 0,0023 М Ри( IV) в 0,33 М НЫОз+6М НСЮ4 и в 5,7 М NN03. [c.43]

В качестве HSolv выступают спирты, карбоновые кислоты и другие растворители. Энергия сольватации двух противоионов, доходящая до 600 кДж/моль, покрывает затраты на активацию первой стадии реакции (6.22). На второй стадии происходит процесс ионной ассоциации катиона и аниона, который протекает быстро и не требует существенной энергии активации, как все известные процессы соединения ионов противоположного знака. В целом, скорость реакции замещения, идущей по механизму SnI, определяется концентрацией карбкатиона R . Эта концентрация настолько мала, что карбкатион не обнаруживается даже в электронных спектрах поглощения. Это понятно, так как реакции диссоциации полярных связей С-Х в большинстве случаев имеют очень низкие константы равновесия, для реакций диссоциации алкилгалогенидов они настолько малы, что до сих пор не измерены. [c.208]

В случае трех- и четырехвалентных ионов энергия сольватац ии катиона значительно возрастает, несмотря на сильное ион-дипольное взаимодействие. Таким образом, ионы Ьз и ТК редко образуют устойчивые комцлексы в водных растворах, тогда как в мцлополярных растворителях, таких, как метанол, образуются более устойчивые комцлексы и величины АН и ДХ увеличиваются [ 15]. [c.144]

Величины lgK образования криптатов приблизительно соответствуют зависимости между диаметром полости криптандов (табл. 3.21) и ионным диаметром катионов в ряду метадлов, принадлежащих к одной и той же группе, но это соответствие не является строгим, как наблюдалось в случае краун-эфиров. В целом для ионов щелочноземельных металлов величины К выше, чем для ионов щелочных метадлов. Сравнение ионов К и Ва ионные диаметры которых почти одинаковы, показывает, что lgK для иона Ва2+ гораздо больше, чем для иона К . Однако для ионов с меньшими диаметрами различия в величинах К, например между На и Са или между и Mg не столь велики. Малая величина К в случае иона Mg , имеющего небольшой ионный диаметр, обусловлена высокой энергией гидратации двухвалентного иона. [c.168]

Методом ЛКАО-МОполучены оценки энергии взаимодействия ионов с ближайшими молекулами Н2О. При гидратации энергия электронов уменьшается в последовательности > Na+> К" > НЬ" " > Сз" . Энергия анионов изменяется на меньшую величину, чем энергия катионов. Вблизи иона трансляционная подвижность молекул Н2О увеличивается при переходе от Ь к Се . [c.202]

Существование вторичных частиц В случае Са-, N1- и А1-форм монтмориллонита значительно осложняет диффузию ионов бутиламмония к ионообменным центрам этого минерала. В случае же натриевой формы равновесие обмена определяется только скорост1 ю диффузии органического катиона и не осложнено стерическими затрудн4ниями. Кроме этого фактора на кинетику обмена оказывает влияние, по-видимому, энергия связи изученных катионов с поверхностьнэ алюмосиликата. Согласно теории двойного электрического слоя, гидратированные ион ы натрия связаны слабыми электростатическими силами с поверхность адсорбента и образуют в основном диффузный слой противоионов. Скорбеть обмена в этом случае определяется только скоростью взаимодиффузии через пленку жидкости ионов натрия и бутиламмония. В отличие от ионов натрия, катионы кальция, никеля и алюминия прочно связаны с поверхностью монтмориллонита и не образуют значительного диффузного слоя [10]. [c.24]

Между тем при секстетных перегруппировках часто наблюдается очень значительное пространственное влияние. И это понятно, принимая во внимание принцип Франка — Кондона (см. стр. 120). Хотя, как правило, секстетная перегруппировка всегда идет в направлении более бедного энергией катиона, однако реакция происходит очень быстро и поэтому преимущественно таким путем, прн котором требуется наименьшее изыепег пе всех участвующих в реакции. заместителей. Поэтому при известных обстоятельствах перегруппировка даже в направлении наиболее бедного энергией продукта не происходит. Из схематического представления секстетной перегруппировки (р - с. 29, стр. 495) следует, что наименьшее изменение всех заместителей, связанных с участвующими в иерегрупинровке атомами, имеет место тогда, когда мигрирующий остаток с самого начала расположен перпендикулярно к плоскости, в которой находятся заместители иона карбония. Другими словами, при заторможенной конформации исходного продукта можно прежде всего ожидать перегруппировки остатка, находящегося в транс-положении к элиминируемому заместителю. Резз ль-таты нижеприведенных примеров, таким образом, легко объяснимы. [c.505]

На основании индукционных эффектов можно было бы предсказать ряд основности триметиламин диметиламин > метиламин > аммиак. Однако, как давно известно и долго служило источником недоумений, эти соединения по силе основности, измеренной в воде, не располагаются в указанном порядке найденные экспериментально при 25° С значения рК равны соответственно 9,80 10,77 10,62 и 9,25. Высказывалось мнение, что высокая активность триметиламина как основного катализатора, несмотря на относительно небольшое значение его рК и несоответствие изменений энтропии кислотно-основного равновесия (в воде), лучше всего могут быть интерпретированы, если учесть различия взаимодействия этих соединений с молекулами растворителя [122, 285, 286, 371]. Аммониевые (или алкиламмониевые) ионы, вероятно, более прочно ассоциированы с растворителем (особенно благодаря водородной связи) [371], чем молекулы амина. Поэтому свободная энергия катионов понижается, в то время как А повышается. При этом любой фактор, который уменьшает степень гидратации, будет повышать свободную энергию. Замена водорода алкильной группой несомненно ослабит взаимодействие с растворителем (и, конечно, водородную связь). [c.391]

Изменения параметров решетки, приведенных в табл. 4, показывают, что, как правило, не следует делать заключений на основании одних лишь изменений д, так как простое правило д увеличивается при образовании ионов в междуузлиях и q уменьшается при образовании вакансий —легко может быть нарушено. Например, увеличение параметров решетки из-за присутствия ионов в междуузлиях не приводит против ожидания к возрастанию Q. Кроме того, когда кристалл становится нестехиометрическим, средний ионный заряд катионов (или анионов) изменяется, в результате чего изменяются энергия решетки, а следовательно, и постоянная решетки. В случае FeO этот фактор влияет в сторону уменьшения Q, но вышеприведенное простое правило при этом не нарушается. Ввиду имею-ш ихся затруднений требуется в таких исследованиях проводить пикнометрические и рентгенографические измерения, которые взаимно дополняют друг друга. [c.71]

По-видимому, так как катион кремния имеет повышенное сродство к фторид-иону, энергия стабилизации катиона трифенил-силила должна быть низкой. [c.228]

Особенность растворенных электролитов состоит в том, что для них невозможно определить в рамках термодинамики величины а или у к т.п. отдельных ионов. В соответствии с определением G (1.1) концентрации отдельных ионов — зависимые переменные, поскольку введение в раствор, например, одного моля ионов Na+ обязательно должно сопровождаться введением эквивалентного количества какого-нибудь аниона (или анионов). Следовательно, можно измерить G только для электронейтрального растворенного вещества, например для Na l. Коэффициенты активности для растворенных веществ типа С+А имеют специальное обозначение у+ = у +. у рассматривается как среднее геометрическое из соответствующих значений для катиона и аниона. Если парциальные свободные энергии катиона и аниона аддитивны, то для электролита состава 1 1 (однозарядные катион и анион) [c.25]

Энергия сольватации и энергии делокализации. Если энергия резонанса аллильного катиона целиком связана с понижением энергии переходного состояния для сольволиза аллила по сравнению с алкил-галогенидами, отношение констант all. i/kaikl должно быть между 1010 и 1044 [574]. Наблюдаемое отношение констант составляет 102 - 104. Объяснение состоит в том, что по мере того как заряд постепенно распространяется по кароониевому иону, энергия сольватации уменьшается, частично компенсируя выигрыш в энергии делокализации. Мэсон использовал распределение заряда, рассчитанное из теории хюккелевских МО, вместе с уравнением Борна для того, чтобы получить уравнение (2.134) для энергии сольватации делокали-зованного катиона, в котором q. - частичный положительный заряд [c.433]

Приведенные данные свидетельствуют о трудной отщепля-емости от молекул кислоты их протонов и значительно более легком растяжении и разрыве связей между составляющими их группами N02 и ОН, о сильном положительном поле групп N02 и их способности с большой энергией взаимодействовать с частицами с отрицательным полем, о значительном отрицательном поле групп ОН и их способности притягиваться и взаимодействовать с частицами с положительным полем. Это значит, что в условиях положительного электрического поля анода молекулы азотной кислоты могут поляризоваться с концентрацией положительного заряда у групп N02 и отрицательного заряда у групп ОН и с значительным растяжением и ослаблением связей между этими группами. Группами ОН они могут притягиваться и взаимодействовать с положительно заряженной поверхностью анода, с ионами металла этой поверхности и поверхностного окисла металла, а группами N02 взаимодействовать с ионами кислорода иазванного окисла. Указанные взаимодействия групп N02 и ОН, значительно усиленные поляризацией молекул кислоты, еще более ослабляют связи между этими группами. Вследствие этого при достаточно высоком. потенциале анода возможны полный разрыв связей между группами N02 и ОН, образование из молекул поверхностного окисла и ионов комплексных катионов РегОз-ЗхМОз и прочное соединение ионов ОН с поверхностными атомами металла. Для указанных комплексных катионов, как несущих положительный заряд, в условиях сильного положительного поля анода является естественным переход в раствор и разложение там на ионы Ре+++ и N0" или превращение в эти ионы до перехода в раствор и переход ионон 16 [c.16]

Эта смесь может быть описана также моделью упорядоченного распределения ионов. Энергия образования криолита из NaF и AIF3 обусловлена изменением взаимодействия со второй координационной сферой, т. е. изменением катион-катионного отталкивания и поляризации ионов F . В этом случае возникает предпочтительное распределение, в котором ионы во второй координационной сфере окружены преимущественно ионами Na+. Малая степень разупорядоченности в расположении Д]з+—psja+ отвечает малой степени диссоциации криолитного комплекса. Ситуация аналогична распределению в сплавах с высокой степенью упорядоченности. Число ионов F", окружающих ионы А1 +, в этих расчетах не учитывается. [c.278]

Теория поля лигандов объясняет также различные химические особенности указанных веществ. Например, нарушение непрерывности размера ионного радиуса катионов в ряду металлов с недостроенной -оболочкой в точках, где электроны имеют орбитали, направленные в сторону лигандов, можно объяснить избыточным отталкиванием, приводящим к увеличению размеров катионов. Поле лигандов влияет также на энергию решетки кристалла. Различная стабильность кристаллических решеток, построенных катионами с частичным заполнением -оболочки, объясняется, по теории поля лигандов, разным соотношением между типом симметрии, расщеплением -уровня и степенью его заполнения. Так, например, известно, что в шпинели Ред04 (см. разд. 4.3) октаэдрические положения заняты двухвалентными ионами Ре , в то время как в МП3О4 они заняты трехвалентными ионами, и, согласно теории поля лигандов, это объясняется тем, что октаэдрическое кристаллическое поле (анионов) стабилизирует Мп + и Ре + и не стабилизирует Мп + и Ре +. [c.48]

Кальций, стронций, барий и радий. Хотя соли кальция обычно гидратированы и безводные галогениды расплываются на воздухе, склонность к образованию гидратов, так же как и растворимость в воде, падает с увеличением размера атома. Это происходит вследствие того, что с увеличением размера атома энергия гидратации уменьшается быстрее, чем энергия решетки. У фторидов растворимость обратная она соответствует ряду Са<5г< Ва вследствие необычайно малого размера Р -иона по сравнению с большими М +-ионами. Энергия решетки уменьшается необычайно быстро, потому что большие катионы приходят в контакт друг с другом, не касаясь ионов фтора. Все карбонаты практически нерастворимы сульфаты 5г, Ва и Ка очень трудно растворимы, приче.м растворимость всех сульфатов и карбонатов понижается с увеличением размера катиона. Сульфат кальция в виде полугидрата 2Са504-Н 0 быстро поглощает воду и превращается в труднорастворимый Са504-2Н,20 (гипс). [c.276]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология