Энергия диссоциации в водном растворе

Потенциальная энергия двух противоположно заряженных ионов на этом расстоянии равна 2 кТ, при этом кинетическая энергия недостаточна для преодоления взаимного притяжения ионы остаются связанными в пару, которая не участвует в электропроводности, хотя и не является настоящей молекулой. Можно подсчитать число ионов, которые находятся вокруг иона противоположного знака между критическим расстоянием д и расстоянием наибольшего сближения. Таким способом определяется число ионных пар, степень их диссоциации и константа диссоциации ионных пар по закону действия масс. Б воде при 25° С для одно-одновалентного электролита критическое расстояние невелико (( = 3,57 А), число ионных пар очень мало, имеется почти полная диссоциация. Для ионов с большими зарядами, а также в растворителях с небольшой диэлектрической проницаемостью величина д имеет большие значения, и ассоциация увеличивается. Ассоциация зависит также от радиуса ионов и растет с уменьшением этого радиуса (т. е. увеличением расстояния наибольшего сближения), Так, в растворах ЬаРе (СМ) 6 в смешанных растворителях, диэлектрическая проницаемость которых О <57, константа диссоциации ионных пар уменьшается с уменьшением О в количественном согласии с теорией. Это падение константы лежит в пределах от 10" до 10 . В растворе с /п=0,01 степень диссоциации ионных пар по мере уменьшения О изменяется от 0,3 до 0,03 число ионных пар очень велико. В водных растворах с 0 = 81 содержание ионных пар при малых концентрациях составляет доли процента. [c.416]

Впоследствии было установлено, что энергетические затраты на разрушение решетки при растворении кристаллов, на диссоциацию солей и кислот и т. п. компенсируются энергией сольватации ионов — энергией, которая выделяется при взаимодействии ионов с растворителем, или энергией гидратации, если речь идет о водных растворах (И. А. Каблуков). [c.431]

Еще одним чрезвычайно важным фактором, позволяющим судить о наличии у вещества НХ кислотных свойств, является прочность связи Н—X. Чем прочнее связь, тем труднее идет ее разрыв, который необходим для ионизации вещества. Этот фактор играет решающую роль в случае галогеноводородов. Если Х-атом галогена, то из всех связей Н—X наиболее полярна связь Н—Р. Если бы мы ограничились только первым из рассматриваемых правил, то на этом основании можно было бы ожидать, что НР будет очень сильной кислотой. Однако энергия, необходимая для диссоциации НЕ на атомы Н и Р, намного больше, чем для других галогеноводородов, как это видно по данным табл. 7.3. В результате НР оказывается слабой кислотой, тогда как все остальные галогеноводороды в водных растворах ведут себя как сильные кислоты. [c.96]

Каков порядок величины теплот гидратации Его можно оценить из рассмотрения теплот растворения электролитов. Обозначим через q теплоту растворения соли. При растворении соли энергия затрачивается на разрушение кристаллической решетки (i/p) и выигрывается вследствие гидратации катионов (H .) и анионов (Н ), так что q = —Up + + Н . Из того факта, что величины q невелики (порядка 10 ккал) по сравнению с t/p (порядка 10 ккал), можно сделать вывод, что энергия гидратации близка к энергии решетки. Интересно, что соединения, являющиеся сильными электролитами в водных растворах, в неводных растворителях с низкой диэлектрической постоянной имеют малую степень диссоциации даже при высоких разбавлениях. Изучение свойств неводных растворов электролитов дало много для понимания механизма их диссоциации. Пионерами в этой области были И. А. Каблуков, А. И. Саханов. [c.148]

Это уравнение показывает, что в простейших случаях константа диссоциации электролита определяется разностью между суммой химических энергий сольватации и энергией кристаллической решетки. Пропорциональность между энергией гидратации и константой диссоциации в свое время качественно установил Фаянс. Как показывают подсчеты, величина разности ( U - t/цр) для водных растворов щелочных галогенидов имеет порядок (10 ккал/моль) 41,8-Юз Дж/моль. Такая энергия соответствует величинам констант на несколько порядков больше единицы. Это показывает, что в водных растворах указанные соли будут полностью диссоциированными сильными электролитами. [c.318]

Строго говоря, константа К диссоциации при конечном зна-, чении ионной силы является эффективной величиной. Истинная константа Л" =/С Уд-ДнА Уцд коэффициенты активности соответствующих частиц). Однако поскольку отношение коэффициентов активности обычно близко к единице, можно с хорошим приближением принять, что К. — К, т. е., что эффективная константа достаточно хорошо описывает поведение низкомолекулярного электролита в водном растворе. Для низкомолекулярных электролитов константа диссоциации является характеристической величиной. Она не зависит от концентрации, степени диссоциации электролита и связана с изменением стандартной энергии Гиббса ионизации молекул уравнением [c.116]

Взаимодействие элементарных окислителей с различными соединениями. Различные элементарные окислители могут восстанавливаться при взаимодействии с соединениями, которые играют роль восстановителей как в сухом виде, так и в виде растворов, в том числе водных. Условием для протекания реакций между элементарными окислителями и сухими соединениями — восстановителями является меньшее значение энергии диссоциации соединения — восстановителя по сравнению с энергией образования продукта восстановления окислителя. Весь процесс взаимодействия складывается из ряда эндотермических и экзотермических стадий. Первая из них — диссоциация соединения — восстановителя, а вторая — образование продукта восстановления из элементарного окислителя и вещества, образовавшегося при диссоциации соединения — восстановителя. Окислительная активность элементарного вещества здесь также тем сильнее, чем больше энергия сродства к электрону его атома и чем меньше энергия диссоциации его молекулы. [c.48]

В водных растворах различных веществ могут восстанавливаться преимущественно такие элементарные окислители, энергия диссоциации молекул которых сравнительно невелика. [c.48]

Это противоречие для реакций, протекающих в водном растворе, можно объяснить с учетом приводимых ниже энергий диссоциации молекул и гидратации ионов галогенов [c.141]

Степень протекания химических сольватационных процессов зависит от электронной структуры молекул и частиц компонентов растворителя и растворенного вещества, способности частиц к ком-плексообразованию, диссоциации, ассоциации, образованию ионных пар и т. д. При сольватационных близкодействующих взаимодействиях их энергия достигает 400 кДж/моль. К дальнодействующим силам взаимодействий относят электростатические взаимодействия между ионами, металлическую связь и силы Ван-дер-Ваальса. Молекулы растворителя ориентируются в структуры различной устойчивости вокруг растворенных частиц с образованием сольватных оболочек. Число частиц растворителя в первой сольватной оболочке определяют как координационное число сольватации (гидратации) Пс- Значение Пс в водных растворах достигает 6—8. [c.91]

Ионные уравнения реакций. Теория электролитической диссоциации признает, что все реакции в водных растворах электролитов являются реакциями между ионами. А поскольку при взаимодействии ионов энергия активации очень мала, то такие реакции протекают с очень большими скоростями (см. гл. IV, 5). [c.159]

Из этого факта можно сделать вывод, что энергия гидратации близка к энергии решетки. Интересно, что соединения, являющиеся сильными электролитами в водных растворах, в неводных растворителях с низкой диэлектрической постоянной имеют малую степень диссоциации даже при высоких разбавлениях. Изучение свойств неводных растворов электролитов дало много для понимания механизма их диссоциации. Пионерами в этой области были И. А. Каблуков, А. Н. Саханов. [c.197]

Диссоциация кислот на анионы в водных растворах обусловлена высокой энергией гидратации ионов. Если в вакууме на диссоциацию воды на Н" " и ОН" необходимо затратить энергию в 1630 кДж/моль, то в жидкой фазе диссоциация воды идет с затратой всего 60 кДж/моль. Если представить гидратацию протонов в виде ступенчатого процесса, то изменение [c.487]

Поскольку диэлектрическая проницаемость полимерных диэлектриков невелика (е Ю), то процесс диссоциации в них ионогенных примесей нужно рассматривать с позиций теории электролитической диссоциации в средах с низкой диэлектрической проницаемостью [28, с. 9]. В этом случае роль растворителя ионогена выполняет полимерная матрица. В таких слабополярных средах (по сравнению с водными растворами) ионы противоположного знака из-за электростатического взаимодействия образуют ионные пары, энергия связи которых (энергия диссоциации) определяется в основном энергией кулонов-ского взаимодействия [c.46]

Если же продукты диссоциации легче молекул растворителя, то какой бы ни была кинетическая энергия, они могут быть остановлены или отражены при первом соударении с молекулой растворителя. Зависимость рекомбинации от величины избыточной энергии, т. е. от длины волны поглощенного света, можно ожидать особенно для очень легких растворителей. Зависимость квантового выхода от длины волны часто наблюдается для водных растворов. Однако такой зависимости не следовало бы ожидать для случая иода в четыреххлористом углероде, так как являющийся продуктом диссоциации атом иода имеет массу (127) меньше, нежели масса молекулы растворителя (156). То, что избыточная энергия возбужденного электронного состояния 2р1/2 одного из атомов иода, образованных фотохимически, не может быть причиной, предотвращающей первичную рекомбинацию, доказывается тем, что квантовый выход не уменьшается при длинах волн, больших 5000 А. В этой области поглощенная энергия слишком мала для того, чтобы образовать возбужденный атом иода. [c.206]

По общепринятым сейчас представлениям, истоки которых можно найти в работах И. А. Каблукова (1891), энергия, обеспечивающая разрыв связей в молекуле пли в решетке кристалла, а следо-вател[)Ио, и появление попов, выделяется в самом процессе электролитической диссоциации и представляет собой результат взаимодействия между растворяемым веществом и растворителем. Благодаря этому взаимодействию образуются комплексы, состоящие из молекул растворителя, т. е. сольватированные или, в случае водных растворов, гидратированные ионы. Энергетические эффекты, наблюдающиеся ири этом, были названы, по предложению Фаянса (1915), энергиями сольватации АОс. = ис) или, в водных средах, гидратации (—А0,.= 7г), а соответствующие тепловые эффекты — теплота-ми сольватации (—АНс= с.) и гидратации (—АЙг = ()г)- [c.47]

При растворении в воде молекулы фтороводорода диссоциируют с образованием ионов Н+ и Р . При этом частично разрываются водородные связи, так что диссоциация НР на иоиы требует значительной затраты энергии. Поэтому фтороводород диссоциирует в водных растворах в значительно меньшей стеяени, чем другие галогеноводороды константа диссоциации фтороводорода [c.361]

Гипотеза электролитической диссоциации. В 1805 г. литовский ученый Ф. X. Гроттус, излагая свою теорию электролиза, высказал мнение, что частицы растворенных веществ состоят из положительной и отрицательной частей и под действием электрического поля закономерно, ориентируются, располагаясь цепочками, в которых положительнйя часть каждой частицы направлена к катоду, а отрицательная — ю, аноду. Под действием тока ближайг шие к электродам частицы разрываются и отдают соответствующие ионы электродам остающиеся части их вступают в обмен со следующими частицами. С теми или другими изменениями эти взгляды были общепринятыми до 80-х годов прошлого века. Н. Н. Каяндер установил (1881), что между химической активностью водных растворов кислот и их электропроводностью обнаруживается параллелизм. Он показал также, что кислоты обладают наибольшей химической активностью и наибольшей молярной электропроводностью в наиболее разбавленных растворах и что влияние природы растворителя и на химическую энергию тел и на электропроводность их растворов является аналогичным. Каяндер высказал предположение о возможности диссоциации молекул кислот в растворе, говоря, что в данном объеме раствора кислоты количество частиц, получивших способность обмена (назовем их хоть разомкнутыми частицами), пропорционально количеству прибавленного растворителя и что реагируют только такие разомкнутые частицы . [c.381]

Взаимодействие металлов и металлоидоа с различными соединениями. Металлы и металлоиды подвергаются окислению прн взаимодействии с различными соединениями, которые могут играть роль окислителей как в сухом виде, так и в виде растворов, в том числе водных. Реакции между металлами или металлоидами с сухими галидами или халькидами осуществляются только при сильном нагревании, хотя и сопровождаются энергетическим эффектом. Условием для протекания таких реакций является меньшее значение энергии диссоциации соединения-окислителя по сравнению с энергией образования продукта окисления восстановителя. Весь процесс взаимодействия, например [c.119]

Таким образом, металл в водном растворе взаимодействует с кислотой, если сумма энергии ионизации мстал/1а н энергии гидратации водородного нона меиьн/е суммы энергии гидратации металлического нона, энерги иоин аиин водорода и половины энерпл диссоциации молекулы водорода. [c.201]

При растворении в воде молекулы фтороводорода диссоциируют с образованием ионов Н+ и Р . При" этом частично разрываются водородные связи, так что диссоциация НР на ионы требует значителыюй затраты энергии. Поэтому фтороводород диссоциирует в водных растворах в значительно меньшей степени, чем другие галогеноводороды, константа кислотности фтороводорода равна Т-Ю ", так что по силе эта кислота лишь слегка превосходит уксусную. [c.484]

Итак, образование ионов при разрушении кристаллической решетки требует затраты очень большой энергии. Если бы эта энергия не компенсировалась энергией сольватации, то степень диссоциации практически равнялась бы нулю. Константа диссоциации Na l в водном растворе при этом составила бы [c.20]

Если специфическая адсорбция ионов на поверхности электрода является обратимой, то форма спектров AR/Ro—X при этом обычно ие изменяете , а изменение кривых AR/Ro—Ео при = onst может быть связано с соответствующим изменением емкости. Поэтому сильное искажение спектров электроотражения может служить указанием на образование химических соединений. Такие данные были получены в водных растворах KI при больших анодных потенциалах серебряного и золотого электродов. При этом на кривых AR/Ro—I в области энергии квантов света h =h / k, соответствующей энергии диссоциации соединения Ме—1, наблюдался минимум. Аналогичные минимумы наблюдались в спектрах электроотражения р-полярпзованного света от поверхности свинцового и индиевого электродов при адсорбции на них молекул анилина. Они были связаны с частичным переходом л-электронов ароматического ядра в незаполненную зону проводимости металла при образовании адсорбционного комплекса с переносом заряда. [c.184]

Следовательно, экспериментально определенный порядок реакции может дать указание на механизм процесса замещения. Однако, если процесс проходит в водном растворе и вода участвует в реакции, порядок реакции может понижаться на единицу (концентрация воды постоянна), и это затрудняет решение вопроса о механизме реакции. По обоим механизмам образуются промежуточные активные комплексы, характеризующие процесс своей энергией активации. Октаэдрические комплексы чаще реагируют по механизму диссоциации 5лг1, и промежуточный комплекс имеет пониженное координационное число. Плоские (квадратные) и тетраэдрические комплексы более склонны участвовать в процессах, протекающих по механизму ассоциации с повышением координационного числа в промежуточном комплексе. [c.350]

Взаимодействие металлов и металлоидов с различными соединениями. Металлы и металлоиды могут окисляться при взаимодействии с различными соединениями, которые играют роль окислителей как в сухом виде, так и в виде растворов, в том числе водных. Реакция между металлами или металлоидами и сухими галидами или хальки-дами происходит только при сильном нагревании, хотя и сопровождается экзотермическим эффектом. Условием для протекания таких реакций является меньшее значение энергии диссоциации соединения-окислителя по сравнению с энергией образования продукта окисления восстановителя. Весь процесс взаимодействия складывается из ряда эндотермических и экзотермических стадий. На первой стадии происходит диссоциация соединения — окислителя, а на второй — образование продукта окисления из металла или металлоида и эле-.ментарного окислителя, образовавшегося при диссоциации соединения — окислителя. Восстановительная активность элементарного вещества при этом тем сильнее, чем меньше величины энергии его ионизации и сублимации. [c.47]

Как отмечалось ранее, при растворении галогеноводородов в воде происходит их диссоциация на иоНы и образуются водные растворы соответствующих галогеноводородных кислот. Причем при растворении Н1, НВг и НС1 диссоциируют почти полностью, поэтому образующиеся кислоты относятся к числу сильных (сравните степени диссоциации этих кислот, приведенные в табл 9), В отличие от других галогеноводородов фтористый водород диссоциирует в воде слабо, в связи с этим образующаяся фтористоводородная кислота является слабой, эта кислота лишь немного сильнее уксусной. Такое аномальное поведение фтористого водорода объясняется ассоциацией молекул фтористого водорода вследствие возникно-вення между ними водородных связей (см. 7, гл. III), Т. е. тем, что при диссоциации НР на ионы требуется дополнительная затрата энергии на разрыв водородных связей. Таким образом, сила кислот сильно уменьшается от Н1 к НР, если йодистоводородная кислота Н1 явля-.ется одной из самых сильных неорганических кислот, то [c.273]

Процесс растворения может сопровождаться понижением или повышением температуры раствора. Тепловую энергию, выделяемую или поглощаемую при растворении веществ, называют теплотой растворения. Водные растворы солей, кислот и оснований характеризуются электрической проводимостью. Вещества, водные растворы которых проводят электрический ток, называют электролитами, а их распад на ионы — электролитической диссоциацией. Для количественной характеристики процесса диссоциации используют степень диссоциагщи, по которой определяют силу электролита. Обычно по соотношению концентрации ионов и ОН судят о свойствах растворов. [c.135]

Диссоциация миогоосновной кислоты протекает главным образом по первой ступени, в меньшей мере — по второй и лишь в незначительной степени — по третьей, что объясняется возрастанием энергии отрыва иона Н в указанной последовательности. Поэтому в водном растворе, например, фосфорной кислоты наряду с молекулами Н3РО4 будут ионы (в последовательно уменьшающихся количествах) Н2РО4, НРО и PO4 . [c.74]

В ряду Na— s наблюдается плавное изменение плотности, температур плавления и кппения, а также энергий диссоциации двухатом-jhjIX молекул Эг и стандартных электродных потенциалов п водных растворах. Общим для всех щелочных металлов является ярко выраженная электроположительность и химическая активность вследствие больших величин радиусов, малых значений ионизационных потенциалов н ОЭО. [c.115]

Вода — амфотерный электролит, поскольку она при диссоциации образует как ионы водорода, так и гидроксид-ионы. Водные растворы сероводорода, селеноводо-рода и теллуроводорода являются слабыми кислотами, сила, которых от сероводородной к теллуроводородной кислоте возрастает, а устойчивость падает. Разложение воды начинается только при 1000°С, тогда как теллу-роводород неустойчив даже при комнатной температуре. При образовании 1 моля Н2О из элементов выделяется 243 кДж, а при образовании 1 моля НгЗ—только 19 кДж энергии. Образование же 1 моля НаЗе и [c.271]

Щеяочные металлы. Характеристика элементов 1А-группы. Сопоставление некоторых физических и химических свойств натрия и лития, с одной стороны, и элементов подгруппы калия — с другой, свидетельствует о том, что натрий ближе к собственно щелочным металлам (подгруппа калия). Поэтому второй типический элемент не выделен в отдельный параграф, чтобы не создавалось впечатление искусственного отделения его от собственно щелочных металлов. В ряду Ка—Сз наблюдается плавное изменение плотности, температур плавления и кипения, а также энергий диссоциации двухатомных молекул Эз и стандартных электродных потенциалов в водных раствор 1Х. Общим для всех щелочных металлов является ярко выраженная электроположительность и химическая активность вследствие больших величин радиусов, малых значений ионизационных потенциалов и ОЭО. Ниже приведены некоторые свойства элементов и простых веществ IА-группы [c.307]

Реакции изомеризации очень типичны для сульфокислот аренов. Это связано с обратимостью реакции сульфирования, которая обусловлена низкой энергаей С—ЗО ОН-связи. Связь имеет порядок п.с. = 1 и энергию диссоциации всего лишь 224 кДж/моль. Поэтому при нафевании водных растворов сульфокислот они теряют сульфогруппу при электрофильной атаке НзО" [c.526]

Положение меняется при проведении реакции в водном растворе. С достаточным основанием можно предположить, что из-за небольшого размера и ненолярности водородного атома теплота и энтропия растворения водородного атома будут близки к нулю. Известно, что теплота растворения водородного иона велика (12,3 эв) и отрицательна. Так как вклад (предположительно больших) отрицательных энтропий растворения и е в изменение свободной энергии АСд не может быть большим, кислотная диссоциация водородного атома в воде будет значительно больше, чем в газовой фазе, т. е. АСд [c.458]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология