Растворы, осмотическое давление ионная сила

Неполная диссоциация молекул, взаимное притяжение ионов, их гидратация и другие эффекты влияют на различные свойства раствора. Суммарное влияние их на любое из термодинамических свойств может быть выражено через коэффициент активности электролита в данном растворе. Поэтому коэффициент активности и активность могут быть определены путем измерения различных свойств растворов температуры замерзания, температуры кипения, давления насыщенного пара, осмотического давления, электродвижущей силы (э. д. с.) гальванической цепи (см. ниже) и др. [c.395]

В данном случае эти электростатические силы будут препятствовать дальнейшему переходу ионов в раствор, т. е. будут действовать в одном направлении с осмотическим давлением ионов, и равновесие наступает, когда Рд = Р - -д, где — величина электростатических сил. [c.114]

Однако, несмотря на ограниченность применения предельного закона, он имеет больщое теоретическое значение, так как обосновал существующую и выявленную экспериментально зависимость g7+. Из предельного закона можно найти коэффициент активности. Коэффициенты активности определяют также по ионной силе раствора (см. 8.6) и экспериментально эбулиоскопическим, криоскопическим или осмотическим методом, методом ЭДС или по понижению давления насыщенного пара растворителя над раствором. Зная коэффициент активности, можно определить другие свойства раствора, в том числе и активность [c.135]

Если электролитическая упругость растворения металла меньше осмотического давления ионов в растворе, то некоторое количество положительных ионов перейдет из раствора на поверхность металла, сообщая ему положительный заряд. Взаимодействие заряда металла и оставшихся в растворе свободных отрицательных ионов и в это.ч случае создает двойной электрический слой у поверхности электрода, но с иным распределением зарядов. С момента образования двойного слоя электростатические силы и электролитическая упругость раство- [c.26]

Энергетическое вычисление электродвижущей силы концентрационных цепей может вестись еще и иными путями, кроме осмотического, которым мы пользовались так, Гельмгольц ) первый применил способ изотермической дистилляции, который позволяет вычислять электродвижущие силы также и цепей с концентриро анными растворами. Для этого должны быть известны упругости пара обоих растворов различной концентрации. В случае разбавленных растворов лучше всего пользоваться осмотическим способом, так как определение осмотических давлений ионов или пропорциональных им концентраций большей частью не представляет затруднений 2). [c.210]

Включая электродвижущую силу в таком направлении, чтобы она способствовала выделению металла из раствора, мы противодействуем электростатическому притяжению, и поэтому некоторое количество ионов может выделиться в виде металла. Вследствие этого однако возрастает концентрация твердого металла, а соответственно этому — и его упругость растворения (Р), которая противодействует дальнейшему выделению, благодаря чему последнее должно скоро прекратиться. Для дальнейшего осаждения необходимо включить более высокое напряжение. Это продолжается до тех пор, пока концентрация металла не достигнет своего максимума, т. е. до тех пор, пока электрод не будет вести себя так, как массивный металл. Тогда может происходить длительное выделение металла без дальнейшего повышения включенной электродвижущей силы, конечно, при условии, что осмотическое давление ионов металла р остается постоянным. При применении сильных то ов последнее условие уже не имеет места р постоянно убывает, а поэтому возрастает также и скачок потенциала. [c.297]

В результате проявления этих сил возникающая разность потенциалов между наружной и внутренней обкладкой двойного электрического слоя быстро достигает такой величины, которая уравновешивает противоположные стремления сил электролитической упругости растворения и осмотического давления ионов . Благодаря этому на границе раздела металл — раствор наступает равновесное состояние. [c.42]

Сила кислот и оснований, а следовательно, и способность образовывать ионы водорода и соответственно гидроксильные ионы в растворе, может оцениваться и на основании других свойств растворов осмотического давления, повышения температуры кипения или понижения температуры плавления (стр. 163). Наконец, было установлено, что свойство кислот катализировать определенные реакции (например, способствовать гидролизу сахарозы в глюкозу и фруктозу) приблизительно пропорционально удельной электропроводности раствора и, следовательно, концентрации ионов водорода. Позднее было доказано, что этот вывод не является общим. Во многих реакциях наряду с ионом водорода каталитическое действие оказывает также недиссоциирован-ная кислота из раствора (и даже анион кислоты), что противоречит предсказаниям теории электролитической диссоциации. [c.244]

Это становится понятным, если рассматривать электропроводность данного веш,ества как величину, пропорциональную количеству его ионов. Предположение, что степень диссоциации определяется отношением молярных электропроводностей, было впервые в 1887 г. сделано Аррениусом. Он установил это в результате измерения температур замерзания электролитов. А именно, как показал в 1886 г. Вант-Гофф, понижение температур замерзания и повышение температур кипения растворов пропорциональны осмотическому давлению растворенного вещества, а оно в свою очередь пропорционально числу молекул, находящихся в определенном объеме, совершенно так же, как это происходит в отношении давления газа газообразных веществ. Поэтому для осмотического давления имеет силу то же уравнение, как и для газового состояния [c.80]

Современная теория сильных электролитов пользуется понятием активность иона для объяснения многообразия всех факторов, влияющих на свойства растворов сильных электролитов, таких, как гидратация ионов и сила их электростатического взаимодействия, электропроводность, осмотическое давление, понижение давления пара и температуры кристаллизации, повышение температуры кипения и некоторые другие. [c.105]

Такое перераспределение ионов сопровождается местным изменением их концентрации как в области перекрытия (особенно значительным), так и в окружающем растворе электролита, что приводит к появлению в системе добавочных осмотических сил в соответствии с законом Вант-Гоффа о прямой зависимости между осмотическим давлением и концентрацией раствора. Энергии отталкивания соответствует дополнительное, сверх гидростатического, так называемое расклинивающее давление , которое возникает, по Дерягину, в тонком слое. , [c.118]

Увеличение концентрации растворенных веществ приводит к повышению осмотического давления раствора, что снижает эффективную движущую силу процесса, а также, как правило, возрастанию вязкости. Все это вызывает снижение проницаемости. С увеличением концентрации уменьшается толщина слоя связанной воды на поверхности и в порах мембраны, ослабевают силы взаимодействия между ионами и молекулами воды в растворах неорганических веществ [159], что приводит к снижению селективности. [c.188]

Аналогично силы межионного притяжения и отталкивания влияют и на величину осмотического давления, которая, несмотря на полную диссоциацию, все же меньше, чем следовало бы ожидать при удвоенном, утроенном и большем числе частиц. Следовательно, все свойства раствора электролита, зависящие от концентрации ионов, проявляются так, как если бы число ионов в растворе было меньше, чем это соответствует полной диссоциации электролита. [c.240]

Вывод формулы для расчета коэффициентов активности электролитов основан на постулате о полной диссоциации и вытекающем отсюда предположении, что все аномалии в свойствах растворов сильных электролитов (в осмотическом давлении, давлении насыщенного пара, электропроводности и т. д.) обусловлены электростатическими силами, действующими между ионами. [c.377]

Метод обратного осмоса [7] заключается в фильтрации растворов под давлением через полупроницаемые мембраны, пропускающие растворитель и полностью или частично задерживающие молекулы либо ионы растворенных веществ. В основе метода лежит явление осмоса — самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор (рис. 6.4, а) при перепаде давления АР, меньшем некоторого значения я. Давление п, при котором наступает равновесие, называется осмотическим (рис. 6.4, 6). Если со стороны раствора приложить давление р > р" + к, то перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении, поэтому этот процесс называется обратным осмосом (рис. 6.4, в). Из сказанного следует, что движущей силой обратного осмоса в случае идеальной полупроницаемой мембраны является [c.102]

Модель В. Нернста базировалась на признании, что ток возникает на границе металл—раствор. В. Нернст исходил из того, что на границе металл—раствор соперничают две силы упругость электролитического растворения металла, которая является причиной перехода атомов металла в раствор с образованием ионов, и противодействующее этой силе осмотическое давление, зависящее от концентрации ионов в растворе. [c.170]

В физической теории устойчивости лиофобных коллоидов система взаимодействующих двойных слоев в первом приближении рассматривается как равновесная. При сближении одинаково заряженных частиц в растворе электролита происходит их отталкивание. Последнее не является кулоновским, так как заряд поверхности частиц полностью компенсирован зарядом противоионов. Силы отталкивания появляются при перекрытии диффузных ионных атмосфер (периферической части ДЭС) при этом концентрация ионов в зоне перекрытия возрастает по сравнению с невзаимодействующими слоями. Избыточная концентрация ионов в этом слое создает локальное осмотическое давление, стремящееся раздвинуть поверхности, т. е. приводит к возникновению так называемой электростатической компоненты расклинивающего давления. Расчет этой силы отталкивания на основе теории двойного слоя Гуи — Чепмена и теории сильных электролитов Дебая — Хюккеля был впервые выполнен Дерягиным [9], а затем другими исследователями. [c.14]

К началу XX века в электрохимии господствовала химическая теория в таком виде, какой придал ей Нерыст. Согласно теории Нернста, металл, приведенный в соприкосновение с раствором, либо посылает в него ионы, если его упругость растворения больше, чем осмотическое давление ионов в растворе, либо, наоборот, на металле будут выделяться ионы, если осмотическое давление их будет выше, чем упругость растворения. Таким образом, возникает заряд на электродах. По Нернсту, этот процесс является единственным источником электродвижуш ей силы. Если упругость растворения равна осмотическому давлению, то в таком нулевом растворе [c.381]

Если какой-нибудь легко окисляющийся металл, как, например, цинк, поместить в раствор какой-нибудь соли, то (даже в случае насыщенных растворов наиболее хорошо растворимых солей цинка) электролитическая упругость растворения цинка будет больше осмотического давления его ионов и поэтому некоторое количество положительно заряженных ионов перейдет в раствор. При этом металл приобретает отрицательный, а раствор — положительный заряд. Результато.м перехода ионов цинка, несущих пололсительные заряДы, в раствор является возникновение электростатической силы, кото-рая стремится направить металлические ионы обратно к металлу и действует в том же направлении, что и осмотическое давление ионов цинка, находяишхся в растворе. Эта сила быстро возрастает с числом ионов, переходяшчх от металла в раствор. Когда осмотическое давление-Ь электростатическая сила становятся [c.54]

Скачкообразный переход от К- к -фазе при набухании в растворе электролита можно вызвать понижением ионной силы (по Норришу, см. [5] к гл. 2)при этом радиус дебаевской экранировки увеличивается, осмотическое давление ионов в середине водного слоя растет, и при снижении концентрации электролита до критической кривая ван-дер-ваальсовых (ВдВ) сил притяжения 1рз [коснется кривойpj +Рз (а при дальнейшем понижении ионной силы пересечет) в области -фазы (точка /] на рис. 3.15). [c.60]

К началу XX века в электрохихмии господствовала химическая теория в таком виде, какой придал ей Нернст. Согласно теории Нернста, металл, приведенный в соприкосновение с раствором, либо посылает в него ионы, если его упругость растворения больше, чем осмотическое давление ионов в растворе, либо, наоборот, на металле будут выделяться ионы, если осмотическое давление их будет выше, чем упругость )астворения. Таким образом, возникает заряд на электродах. 1о Нернсту этот процесс является единственным источником электродвижущей силы. Если упругость растворения равна осмотическому давлению, то в таком нулевом растворе не будет перехода ионов и металл не будет заряжаться. Между металлами, погруженными в нулевые растворы, согласно Нернсту, не должно быть разности потенциалов. Потенциал металла в этих условиях по отношению к нормальному водородному электроду есть абсолютный Потенциал ло теории Нернста. Этот абсолютный нуль потенциала реализовали, принимая в качестве такового потенциал максимума электро-капиллярной кривой ртути, т. к. в максимуме заряд поверхности ртути равен нулю. [c.706]

Потенциалы. Стремление вещества, например какой-либо соли, переходить в растворенное состояние называется упругостью растворения. Соль растворяется в воде до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между ее осмотическим давлением и упругостью растворения. Если, например, поместить в воду кристаллы сернокислого цинка, то последние будут растворяться, пока раствор не сделается насыщенным при данной температуре при этом устанавливается равновесие между растворенными молекулами и молекулами твердого сернокислого цинка. Кристаллы сернокислого цинка, в силу свойственной им упругости растворения, переходят в. водный раствор, а растворенные молекулы 2п504 или его ионы производят осмотическое давление, возрастающее с концентрацией. Осмотическое давление стремится выделить из раствора 2п504, т. е. сделать раствор более разбавленным. Таким образом, осмотическое давление раствора сернокислого цинка оказывает противодействие упругости растворения кристаллов. При слабых растворах упругость растворения П1)е-вышает величину осмотического давления, и происходит растворение соли. В насыщенных растворах осмотическое давление уравновешено упругостью растворения, а в пересыщенных растворах величина осмотического давления больше упругости растворения, и часть вещества выпадает из раствора. [c.26]

Степень диссоциации. Сила электролитов. Если бы электролиты полностью диссоциировали на ионы, то осмотическое давление (и другие пропорциоиал[.иые ему величины) всегда было бы в целое число раз больше значений, наблюдаемых в растворах неэлект[)олитов. Но еще Вант-Гофф установил, что коэффициент i выражается дробными числами, которые с разбавлением раствора возрастают, приближаясь к целым числам. [c.236]

Чему был бы равен изотонический коэффициент для раствора Na l концентрации 1 моль/л, если а) условно считать соль неэлектролитом б) электростатические силы взаимодействия между ионами не уменьшали бы истинного значения а при ее экспериментальных определениях в) экспериментальное значение а оказалось равным 86% Какое осмотическое давление при О °С имели бы растворы в каждом из этих случаев [c.205]

Электродвижущие силы этих цепей могут быть вычислены также при помощи электролитической упругости растворения обоих участвующих в процессе металлов (в каломельной цепи — цинк и ртуть). В данном случае электродвин<ущая сила составляется из четырех скзчкоа потенциала в местах соприкосновения твердого металла и жилкост -. Обозначим через упругости растворения цинка и ртути, через р, р / — осмотические давления ионов цинка и ртути в концентрированном и разбавленном растворах, через — валентности металлов [c.202]

Измерив на опыте эквивалентную электропроводность исследуемого раствора X, нетрудно определить степень диссоциации <1. Следует заметить, что любой способ измерения электропроводности растворов связан с изменениями и( параметров, при этом значения степени диссоциации, определяемые различными методами, оказываются довольно близкими между собой только лишь для слабых электролитов. Для сильных же электролитов, степень диссоциации которых весьма высока, прищлось создать особую теорию, учитывающую влияние на скорость движения ионов сил электростатического притяжения и отталкивания. Согласно этой теории принимают диссоциацию сильных электролитов 100%-ной. Если принять такое предположение, то возникает вопрос почему же измерение электропроводности осмотического давления, понижение температуры замерзания или повышение температуры кипения растворов приводит к заключению о якобы неполной диссоциации сильных электролитов. Основу такого несоответствия эта теория видит в неучтенных силах электростатического притяжения и отталкивания между ионами. Действительно, в результате наличия между-ионовых сил каждый ион окружен ионной атмосферой (рис. 43), т. е. щарообразным слоем из противоположно заряженных ионов. Действующие на данный ион силы притяжения взаимно уравновешиваются в том случае, когда на раствор не действуют внешние электрические силы, не происходит диффузии, химических реакций и других подобных процессов. [c.77]

Если силы осмотического давления больше сил, стремящихся перевести металл в раствор, то происходит обратный процесс. Так нри погружении медной пластинки в раствор uSOe, ионы меди, принимая от пластинки электроны, переходят в нейтральное состояние и на пластинке осаждается металлическая медь [c.113]

Молекулярный вес ПЖБ-П, вычисленный по величине светорассеяния, 4-10 в водных растворах и в растворах в водном 0,1 М Na l. В растворах с низкой ионной силой молекула ПЖБ-П находится в форме жесткого стержня длиной 4360 А и отношением осей 116. Препарат, использованный в этой работе, был полидисперсен, и величины молекулярных весов, вычисленные по осмотическому давлению, были низки [27]. [c.145]

При помощи этого, а также ряда других методов удалось не только подтвердить сам факт обмена ионами, но и количественно оценить его. Поскольку в обмене участвуют заряженные частицы, то его интенсивность можно выразить в токовых единицах и охарактеризовать токами обмена / . Токи обмена относят к I см2 (I и ) поверхности раздела электрод — раствор они служат кинетической характеристикой равновесия между электродом и раствором при равновесном значении электродного потенциала и обозначаются / . Одни из первых работ по определению токов обмена были выголнены В. А. Ройтером с сотр. (1939). Значения токов обмена для ряда электродов приведены в табл. 10.2. Интенсивность обмена зависит от материала электрода, природы реакции и изменяется в широких пределах. По третьему принципу осмотической теории Нернста токи обмена возникают в результате существования сил осмотического давления раствора и электролитической упругости растворения металла. [c.218]

Нернст полагал, что электродный потенциал металла возникает в результате обмена ионами между металлом и раствором, но в качестве движущих сил этого обмена ионами Нернстом были приняты электролитическая упругость растворения металла Р и осмотическое давление растворенного вещества я. На этой основе им была создана качественная картина возникновения скачка потенциала на границе металл—раствор и количественная зависимость величины скачка этого потенциала для металлических электродов первого рода от концентрации раствора. Из теории Нернста, в частности, следовал вывод о независимости стан-дартньга ( нормальных ) потенциалов электродов от природы растворителя, поскольку величина электролитической упругости растворения Р, определяющая нормальный (или стандартный) потенциал металла, не являлась функцией свойств растворителя, а зависела только от свойств металла. [c.216]

Зависимость а от потенциала можно объяснить следующим образом. Предположим, что в т. н. з., где на поверхности электрода нет избыточных зарядов, пограничное натяжение имеет некоторое значение а . Если теперь сдвинуть потенциал в положительную сторону, то на поверхности электрода появятся положительные заряды и к ним из раствора притянутся анионы. Как между.зарядами на металле, так и между адсорбированными анионами действуют силы отталкивания. Кроме того, притянутые к электроду ионы создают избыточное осмотическое давление. гЬэтому работа образования единицы новой поверх- [c.37]

Наложение давления на систему, где мембрана разделяет два раствора, также создает поле сил, порождающих потоки через мембрану. Силовое поле неизбежно вызывает поляризацию в высокодисперсных системах как электрическую (индуцированные диполи), так и концентрационную. Аналогично электродиализу, где поле порождает поток электричества (электрический ток), наложение давления создает поток массы жидкости (фильтраг(ию) и вызывает концентрационную поляризацию. Потенциал течения выравнивает ионные потоки противоионов и Кононов (стр. 201), но они отстают от потока растворителя, происходит задержка электролита перед входом в мембрану, разбавление на выходе, и профиль концентрации становится сходным с представленным на рис. ХП. 23, если внешнее поле отсутствует, а фильтрационный поток направлен справа налево. Явление задержки электролита при фильтрации через мембрану называется гиперфнльтра-цией или обратным осмосом (поскольку давление направлено навстречу возникающему осмотическому потоку) и приобретает огромное, все возрастающее значение для опреснения природных вод (см. гл. XVlH). [c.219]

Активности и коэффициенты активности веществ в растворах определяют, измеряя коллигативные свойства растворов (понижение упругости насыщенного пара над раствором по сравнению с упругостью насыщенного пара чистого растворителя, понижение температуры замерзания, повышение температуры кипения раствора по сравнению с чистым растворителем, осмотическое давление раствора), а также электродвижущую силу и электродные потенциалы обратимо работающих гальванических элементов. Можно, например, определить активность хлорида калия в растворе, поскольку можно приготовить такой раствор и измерить его коллигативные свойства. Однако в настоящее время неизвестны методы, с помощью которых можно было бы приготовить заряженные растворы, т. е. содержащие только катионы или только анионы, и измерить их коллигативные свойства, поскольку растворы электронейтральны и содержат эквивалентные количества как катионов, так и анионов. Следовательно, невозможно экспериментально определить активности и коэффициенты активности индивидуальных ионов (катионов или аниогюв) в растворе. [c.59]

Иониты в контакте с водой не растворяются, но поглощают некоторое количество воды и набухают, являясь гелями с ограниченной набухаемостью. При набухании ионитов размер мюфопор возрастает от 0,5-1,0 нм (5-10А) до 4 нм (40А), а размер микропор составляет 70-130 нм (700-1300А). При этом объем ионитов увеличивается в 1,5-3 раза. Степень набухания зависит от строения смолы, природы протнвоионов, от состава раствора. Набухание влияет на скорость и полноту обмена ионов, а также на селективность ионита. Оно прекращается после того, как разность осмотических давлений до и после обмена уравновесится упругими силами растяжения и сжатия ионита. [c.85]

Чтобы компенсировать этот избыток,вода диффундирует в поры и пустоты геля,вызывая его набухание, до тех пор, пока диффузионные силы не уравновесятся кохезионными силами структуры геля. Тяга в раствор и, следовательно, набухание пропорциональны е. Максимального набухания следует ожидать при тех же самых концентрациях водородных ионов, что и для максимума осмотического давления. Рис. 9 и 14 показывают что это действительно имеет место, ибо форма кривых сходна и оба максимума наблюдаются при одном и том же pH, а именно 3,3. Делались попытки количественного приложения теории к набуханию белков и других веществ, но это весьма трудно вследствие упругих свойств самого геля (см. также стр. 243). [c.228]

Грегор понимал, что в приведенном выше уравнении не учитывается обычное межионное взаимодействие, которое следует ожидать в очень концентрированных растворах электролитов, и ввел дополнительный член, отражающий влияние этого взаимодействия. Глюкауф критиковал теорию Грегора на том основании, что член ионного взаимодействия значительно превышает осмотический член. Рассматривая ионообменные смолы как концентрированные растворы электролитов и применяя правило Харнэда, Глюкауф оценил величину члена ионного взаимодействия и получил хорошее согласование с экспериментальными данными по избирательности. Члены уравнения, отражающие ионные взаимодействия, зависят от эффективной концентрации ионов в смоле, т. е. от влагосодержания, которое в свою очередь зависит от упругих свойств сшитого каркаса смолы и от возникшего осмотического давления. В обеих концепциях подчеркивается решающее влияние упругих свойств смолы на ионообменное равновесие с тем различием, что Грегор исходит из прямого влияния упругих сил на осмотический член, а Глюкауф — из их косвенного влияния на член ионного взаимодействия. [c.27]

Гун развил представления Гельмгольца о структуре двойного слоя, приняв, что слои не плотные, а размытые, поскольку плотный двойной слой будет постоянно разрушаться тепловым движением ионов. Движущей силой этого процесса является осмотическое давление соответствующих ионов, которое в двойном слое больше, чем в глубине раствора, из-за более высокой концентрации этих ионов в двойном слое. Между осмотическим давлением и электростатическим взаимодействием, согласно Чапмену устанавливается равновесие. [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология