Калий ион, энергия гидратации

Иная картина получается при растворении хлорида калия, энергия кристаллической решетки которого составляет 703 кДж/моль. Теплота гидратации ионов калия и хлора равна 690 кДж/моль. В этом случае суммарное значение теплоты гидратации на 13 кДж меньше, чем энергия кристаллической решетки, и процесс раство- [c.197]

Энергия гидратации ионов имеет большое значение в возникновении потенциалов электродов и дает возможность понять своеобразие расположения элементов в ряду напряжений (см. гл. VHI), например, положение лития до калия и натрия или кальция впереди натрия и т. д. [c.159]

Рассмотрим полученные результаты. При растворении хлористого лития анергия, необходимая для разрушения кристаллической решетки, с избытком покрывается энергией гидратации. Таким образом создаются и непрерывно поддерживаются условия, необходимые для растворения, которое протекает е выделением тепла. При растворении хлористого калия тепла гидратации недостаточно для разрушения его кристаллической решетки. Необходимое для этого тепло частично доставляется извне. На примере растворения КС1 можно видеть, какое значение имеет член TAS. В соответствии с уравнением (1.3), полученные величины указывают на способность K l к растворению. Такая способность не обнаружена у фтористого кальция, что обусловлено большим дефицитом энергии. [c.12]

После ознакомления с основными методами расчета, применяемыми при изучении энергетики процесса гидратации, интересно сопоставить результаты, полученные при помощи этих методов. Такое сопоставление позволяет судить, во-первых, о величинах теплот и энергий гидратации, и, во-вторых, о том, насколько результаты различных авторов согласуются между собой. В табл. 14 приведены значения теплот гидратации и в табл. 15 — значения энергий гидратации. Наряду с данными, полученными по описанным ранее методам, включены также результаты расчетов другими методами. В методе Фаянса используются циклы, связанные с применением водородного и амальгамного калиевого электродов и рассчитываются соответственно теплоты гидратации протона и иона калия. Комбинация полученных таким образом величин с экспериментальными теплотами гидратации электролитов позволяет найти теплоты [c.74]

Энергия гидратации молекул газообразных веществ значительно ниже энергии гидратации ионов. Поэтому, если в результате столкновения ионов образуется газ, сумма энергий теплового движения и гидратации понижается. Свободная энергия системы падает. При действии серной кислоты на хлорид калия выделяется газообразный хлористый водород. Реакция смещается слева направо [c.129]

Установлено, что растворение сильных оснований, например КОН, сопровождается выделением значительного количества теплоты, что и указывает на превышение энергии гидратации ионов над энергией кристаллической решетки гидроксида калия [c.72]

Заманчивым технологическом отношении является использование экстракционных методов очистки солей шелоч-ных металлов. Эти методы имеют определенные особенности, объединяющие щелочные металлы в обособленную и до сих пор сравнительно малоисследованную группу [18, 19]. Щелочные металлы обладают большой способностью к образованию хорошо диссоциирующих в водных растворах ионных соединений. Для того, чтобы перевести из водного раствора в органический растворитель гидратированный ион щелочного металла, необходимо затратить определенную энергию, равную по крайней мере сумме энергий гидратации иона, ориентации и поляризации растворителя. Компенсация этих видов энергии энергией комплексообразования и сольватации иона может привести к тому, что образовавшийся гидрофобный комплекс нарушит структуру воды и перейдет в органическую фазу. Учитывая, что энергия сольватации значительно слабее энергии гидратации, а способность щелочных металлов к образованию комплексных соединений с органическими лигандами довольно ограничена, не приходится удивляться, что экстракционное разделение калия, рубидия и цезия в системе жидкость—жидкость изучено далеко недостаточно. [c.114]

Для присоединения электрона ион должен быть поднят из глубокой потенциальной ямы , обусловленной низким уровнем потенциальной энергии сольватного комплекса. Но низкий уровень энергии в точке / (рис. 87) и означает высокую энергию активации. йУк, т. е. медленное течение соответствующей реакции восстановления. Это должно иметь особенно большое значение для разряда иона водорода, так как энергия гидратации протона очень велика (265 ООО кал/г-ион). [c.392]

При сравнении же металлов в ряду напряжений за меру химической активности принимается работа превращения металла, находящегося в твердом состоянии, в гидратированные ионы в водном растворе. Эту работу можно представить как сумму трех слагаемых энергии атомизации — разбиения кристалла металла на атомы, энергии ионизации свободных атомов металла и энергии гидратации образующихся ионов. Энергия атомизации характеризует прочность кристаллической решетки данного металла. Энергия ионизации атомов — отрыва от них валентных электронов — непосредственно определяется положением металла в периодической системе. Энергия, выделяющаяся при гидратации, зависит от электронной структуры иона, его заряда и радиуса. Ионы лития и калия, имеющие одинаковый заряд, но различные радиусы, будут создавать около себя неодинаковые электрические поля. Поле, возникающее вблизи маленьких ионов лития, будет более сильным, чем поле около больших ионов калия. Отсюда ясно, что ионы лития будут гидратироваться с выделением большей энергии, чем ионы калия. [c.289]

При вычислении индивидуальных энергий гидратации ионов мы сталкиваемся с трудностью ее вычисления для отдельного аниона или катиона, потому что то, что мы получаем, есть сумма эффектов всех катионов и анионов. Все же можно получить довольно хорошее приближение к индивидуальным энергиям гидратации ионов. Для ионов противоположного знака, но одинаковой валентности теплота гидратации зависит только от радиуса ионов следовательно, два иона, имеющие один и тот же радиус, будут иметь одну и ту же теплоту гидратации. Ионы калия и фтора достаточно близко удовлетворяют этим условиям- Теплота гидратации КР равна 191 ООО кал из этого количества 94 000 кал относят к ионам калия и 97 ООО кал к ионам фтора. При определении теплоты гидратации различных анионов в комбинации с ионами калия и различных катионов в комбинации с ионами фтора можно установить теплоту [c.104]

Как видно из этих данных, значение гидратации иона водорода очень велико и составляет 276 ООО кал моль. Это показывает, что энергия гидратации зависит не только от заряда, но и от природы иона. Значения энергии гидратации для двухвалентного иона кальция и трехвалентного иона алюминия показывают, что энергия эта очень сильно зависит от величины заряда. Большие значения энергий гидратации для кальций-иона и алюминий-иона говорят о сильном взаимодействии между каждым из этих ионов и молекулами воды. [c.189]

Полученное значение (85 200 кал/моль) не учитывает энергии гидратации двух электронов, которая неизвестна. Эту энергию можно не принимать во внимание, если выразить энтальпию образования иона Са2+ относительно энтальпии образования иона Н", принимаемой за нуль. [c.258]

Подсчитанная таким образом разность теплот гидратации интересующих нас ионов составляет примерно 20 кал. (на моль). Если принять, что разность свободных энергий будет мало отличаться от разности теплот, то мы можем заключить, что разность свободных энергий гидратации свободных ионов хлора и иода будет примерно на 20 кал. скомпенсирована разностью соответствующих величин для комплексных ионов. С учетом этой (весьма ориентировочной) поправки мы найдем, что Ла— 1=17—18 кал. [c.176]

Калий. Больший ионный радиус К" в сравнении с Na" обусловливает более низкие значения энергии гидратации ионов калия. Такие относительно небольшие различия в электронном строении вызывают существенные различия в биологических свойствах данных ионов. В отличие от ионов Na+ ионы К" в основном сосредоточены во внутриклеточных жидкостях, причем в большинстве случаев калий является антагонистом натрия. [c.182]

Необходимо отметить, что представленный ряд характеризует поведение металлов и их солей только в водных растворах и при комнатной температуре. Кроме того, нужно иметь в виду, что указанные в таблице 18 стандартные электродные потенциалы учитывают особенности взаимодействия того или иного иона с молекулами растворителя. Это может нарушать некоторые ожидаемые закономерности в расположении металлов в электрохимическом ряду напряжений металлов. Например, электрохимический ряд напряжений металлов начинается литием, тогда как более активные в химическом отношении рубидий и калий находятся правее лития. Это связано с исключительно высокой энергией процесса гидратации ионов лития по сравнению с ионами других щелочных металлов. [c.81]

Растворение кристаллического гидроксида калия сопровождается выделением теплоты, так как на разрушение кристаллической решетки КОН затрачивается меньше энергии (790,5 кДж/моль), чем ее выделяется при гидратации ионов К + ( — 338,9 кДж/моль) и ионов ОН (—510,5 кДж/моль), Наоборот, растворение кристаллического нитрата калия — процесс эндотермический, так как на разрушение его кристаллической решетки затрачивается больше энергии (684,5 кДж/моль), чем выделяется при гидратации ионов К и ЫО Г (309,6 кДж/моль . [c.123]

Таким образом, в ходе рассматриваемого превращения затрачивается энергия на атомизацию и ионизацию и выделяется энергия при гидратации. Чем меньше будет суммарная затрата энергии, тем легче будет осуществляться весь процесс и тем ближе к началу ряда напряжений будет располагаться данный металл. Но из трех слагаемых общего баланса энергии только одно — энергия ионизации — непосредственно определяется положением металла в периодической системе. Следовательно, нет оснований ожидать, что взаимное положение тех или иных металлов в ряду напряжений всегда будет соответствовать их положению в периодической системе. Так, для лития суммарная затрата энергии оказывается меньшей, чем для калия, и литий стоит в ряду напряжений раньше калия. [c.329]

Чтобы отчетливее показать большое значение процессов гидратации, можно обратиться к процессу растворения ионного кристалла, например хлористого калия. Мы знаем, что даже простое растирание соли в порошок требует затраты значительного количества энергии. Очевидно, для разделения соли на отдельные ионы необходимо затратить много больше энергии. Для хлористого калия это количество энергии составляет 170 ккал моль. Откуда же при растворении хлористого калия в воде берется такое большое количество энергии для отрыва ионов от кристалла В основном этот процесс осуществляется за счет энергии гидратации ионов. Для хлористого калия эта энергия составляет (см. табл. 37) примерно 81+84 = 165 ккал1моль и, следовательно, действительно покрывает большую часть энергии, необходимой для выделения ионов из кристалла. Остающиеся 170 — 165 = 5 ккал/моль покрываются за счет энергии теплового движения и растворение сопровождается поглощением теплоты из окружающей среды. [c.386]

Таким образом, стандартный энергетический уровень молекулы спирта в пи JTOвoй фазе оказывается на 1400 кал/моль выше, чем на границе с водной фазой. Физически эта разность, не зависящая от длины цепи, соответствуег энергии гидратации полярной ОН--группы спирта (рис. 24). Подобным же способом можно найти энергии гидратации других полярных групп органических соединений. [c.94]

При растворении в воде, например хлорида ка ЛИЯ с достаточно прочной кристаллической решеткой (рис. 22), ионы калия и хлорид-ионы гидратируются и энергия АНи выделяющаяся при этом, компенсирует большую часть энергии АН2, необходимой для разрушения кристаллической решетки. Следовательно, по абсолютному значению АЯ2 больше, чем AHi и при растворении хлорида калия в воде теплота будет поглощаться из окружающей среды, т. е. процесс эндотермичен. Процесс растворения в воде хлорида натрия практически не имеет теплового эффекта, так как энергия гидратации почти равна энергии разрушения кристалла. Растворение же кристаллогидрата u l2-2H20 сопровождается выделением теплоты, т. е. процесс экзотермичен, так как энергия гидратации значительно превышает энергию разру-. шения твердого тела. [c.66]

В своем обширном исследовании, предпринятом в 1955 г., Райхенберг и Маккоули [2] при изучении селективности катионов с 5, 10, 15 и 25% ДВБ по отношению к ионам водорода, лития, натрия и калия пришли к выводу, что отдельные ионообменные участки в ионитах нельзя считать полностью идентичными и что самой вероятной причиной такой неоднородности является различное число поперечных связей в зерне ионита. Возможно, в действительности число поперечных связей широко й непрерывно изменяется по зерну ионита, но для простоты Райхенберг и Маккоули разделили ионит на три области 1) область с малым числом поперечных связей, куда могут проникать полностью гидратированные ионы и где селективность невысока 2) область со средним числом поперечных связей, в которой размер иона может иметь решающее значение, и 3) область с большим числом поперечных связей, где энергия гидратации ионов будет главным фактором, определяющим селективность. Обмен ионов водорода не соответствует полностью этой картине возможно, это объясняется тем, что ионы водорода взаимодействуют с ионитом особым образом, например с образованием свободной ковалентной связи, что характерно для области третьего типа, где ионы водорода могут быть частично дегидратированы. [c.88]

Адсорбция. Поверхность может приобрести заряд путем преимущественной адсорбции катионов или анионов из раствора. Это особенно существенно для неионогенных поверхностей, например, для масла в контакте с водой. Возможно, что адсорбцией также объясняется, по крайней мере частично, образование зарядов на таких поверхностях, как целлюлоза и холестерол, находящихся в контакте с водой. Практически подобные поверхности преимущественно адсорбируют анионы, а не катаон это основывается на том, что анионы вообще менее гидратированы, чем катионы, так что требуется меньше работы для удаления аниона из раствора и для адсорбции его на поверхности. Сравним, например, энергию гидратации НзО", равную 130 000 кал на моль, илй энергию гидратации Na", равную 115 000 кал на моль, с энергией гидратации 0Н , равной 105 000 кал на моль и С1 , равной 64 500 кал на моль. [c.191]

С другой стороны, имеющий высокую гигроскопическую точку сульфат калия имеет сравнительно низкую растворимость — 10,7 г. Растворимость таких солей, как азотнокислый свинец, нитрат калия, сульфат натрия и сульфат меди лежит в пределах 30,0—50,0 г. (Растворимость сульфата меди в табл. VIII,1 приведена в расчете на кристаллогидрат. В пересчете же на безводное вещество она попадает в указанные пределы.) Большой растворимостью обладает кислый фосфорнокислый калий, имеющий высокую гигроскопическую точку. Причины сравнительно слабого понижения давления паров при растворении этой соли связаны с уже упоминавшимися особенностями взаимодействия веществ с растворителем. Имеется в виду зависимость понижения Р от степени диссоциации, энергии гидратации и т. д. В таблице приведены данные о гигроскопичности ряда кристаллогидратов. Их растворимость в пересчете на безводную форму ниже, что в известной мере объясняет, почему их гигроскопические точки оказываются иногда довольно высокими. [c.136]

Ион калия сильно деструктурирует воду, поэтшу в э ой среде, несмотря не меяьную концентрацию соли, наблюдается наиболее сильный гидролиз. Последовательность в ряду констант соответствует также увеличению энергии гидратации этих катионов К - 83,4 [c.81]

Растворимость солей. Большинство солей щелочных металлов хорошо растворимо в воде. Исключение составляют перхлорат калия КСЮ4, некоторые соли лития, а также алюмосиликаты. Можно отметить некоторые закономерности изменения растворимости солей щелочных металлов, которые определяются разностью энергий кристаллической решетки и энергий гидратации катионов щелочных металлов. Известно, что растворение солей происходит в том случае, если энергия, затрачиваемая на разрушение кристаллической решетки соли, компенсируется энергией гидратации образующихся при растворении катионов и анионов. Энергии решеток солей щелочных металлов определяются главным образом электростатическим взаимодействием катионов и анионов. В солях с одинаковым анионом энергия кристаллической решетки убывает по абсолютному значению по мере роста ионного радиуса катиона, другими словами, энергия кристаллической решетки максимальна для одноименных солей лития и минимальна для солей цезия. В этом же направлении (от к Сз+) уменьшаются и абсолютные значения АС гидратации катионов. Уменьшение или увеличение растворимости при переходе от солей лития к солям цезия определяется тем, какая из величин (энергия решетки или АО гидратации) изменяется при этом быстрее. [c.270]

Сопоставление данных по теплотам гидратации возможно на основе работ Яцимирского [46] и Мищенко [47]. Так, например, согласно Яцимир-скому, теплота гидратации иона КОд равна 100 кал., в то время как для иона хлора соответствующая величина равна 84 кал. Теплота гидратации N0 , по Яцимирскому, равна 75, а по Мищенко — 72 кал. На основании этих цифр можно было бы ждать, что тенденция N0 к комплексообразованию будет меньше, чем у иона С1 , а у этого последнего меньше, чем у иона МОз- Такой вывод был бы в резком противоречии с опытом. Его и нельзя делать, если принять во внимание слагаемые рассмотренного цикла. С другой стороны, среди значений теплот гидратации, вычисленных Яце-мирским, имеется и значение теплоты гидратации иона СК , равное 85 кал. Тем самым теплота гидратации иона циана практически равна теплоте гидратации иона хлора. Зная это, мы можем, сопоставляя изменения свободной энергии для циановой и хлорной систем типа [НдХ4] , сделать вывод, что ббльшая прочность циановой системы по сравнению с хлорной обусловлена большей прочностью связи Hg—СК по сравнению с Hg—С1 или (что менее вероятно) резким превышением энергии гидратации иона Шg( N)4] над энергией гидратации иона [Н С14] ". [c.176]

Чтобы отчетливее показать большое значение процессов гидратации, можно обратиться к процессу растворения ионного кристалла, например хлористого калия. Мы знаем, что даже простое растирание соли в порошок требует затраты значительного количества энергии. Очевидно, для разделения сапи на отдельные ионы необходимо затратить много больше энергии Для хлористого калия эго количество энергии составляет 163 ккал/моль. Откуда же при растворении хлористого калия в воде берется такое большое количество энергии для отрыва ионов от кристалла В основном этот процесс осуществляется за счет энергии гидратации ионов. Для хлористого калия эта энергия составляет (см табл. 34) примерно 8Э-ь79 = 159 ккал/.ноль и, следовательно, денсгвительно [c.367]

Первая стадия требует затраты энергии 1270 л кал, а последние две, как можно видеть из табл. 49 и 48, выделяют соответственно 1071 и 3 X 92,1 = 276 ккал. Сродство иона алюминия к жидкой воде, обусловливающее вторую реакцию, меньше, чем его сродство к газообразному иону хлора, связанное с протекаь исм первой реакции однако добавочная энергия гидратации иона хлора не только уравновешивает разницу, ной превышает ее. Кристаллический А1 (Н20)е С1д при растворении выделяет лишь около 13 ккал. [c.419]

Наибольшей. микронеоднородности гомогенных растворов соответствует область смешанных структур, т. е. область средних концентраций. Малые добавки ацетона к воде или воды к ацетону не вызовут сильного нарушения структур чистых компонентов. Поэтому в этих областях поведение соли будет соответствовать поведению ее в бинарной системе соль—растворитель вода или ацетон (равновесие жидкость—кристалл). Действие соли в области средних концентраций (их интервал для каждой соли различен) заключается в увеличении микронеоднородности бинарного растворителя вплоть до его расслоения. Расслоение, по-видимому, вызвано предпочтительной гидратацией ионов (направление нод указывает на преобладание взаимодействия в двойной гомогенной системе вода — соль [20]) и в результате вытеснением ацетона из гомогенного раствора. Отсюда следует, что чем больше теплота гид ратации иона, тем больше область расслаивания. Увеличение поля расслоения в последовательности Na+ — Rb+ — > s+ подтверждает этот вывод. КС1, как. мы видим, не вызывает расслаивания, т. е. его сродство к воде мало по сравнению с другими хлоридами щелочных металлов. К+. В связи с этим следует отметить работу [21], где указывается на К+. В связи с этим следует отметить работу [21], где указывается на аномально малую энергию гидратации иона калия по сравнению с соответствующей величиной для натрия. В работе [21] описаны отклонения калия от плавного изменения таких свойств в ряду щелочных металлов, как величины ионизационных потенциалов атомов, радиусов ионов, энтальпий образования твердых окислов. Отклонения эти сравнительно малы, но монсет быть так, что при переходе к более сложным системам, чем бинарные, они возрастают и проявляются более резко. [c.81]

Разрушение кристаллической решетки на свободные ионы — процесс эндотермический (АЯрещ, > 0) гидратации ионов — процесс экзотермический (АЯгидр < 0). Таким образом, в зависимости от соотношения значений АЯр и АЯр др тепловой эффект растворения может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Так, растворение кристаллического гидроксида калия сопровождается выделением теплоты, т. е. на разрушение кристаллической решетки КОН требуется меньше энергии (АЯреш = 790,5 кДж/моль), чем ее выделяется при гидратации ионов (АЯгидр.к+ [c.169]

Обращает на себя внимание несоответствие между положением некоторых металлов в ряду напряжений и местом элементов в периодической системе. Особенно выделяется литий. Это связано с тем, что в сложном процессе взаимодействия металла с водным раствором наряду с факторами, требующими затраты энергии (атомиза-ция, нонизация), преобладают процессы гидратации, сопровождаемые выделением теплоты. Они взаимосвязаны с электронной структурой атома (иона), его зарядом и радиусом. Ион лития, имеющий наименьший радиус, будет создавать около себя более значительное электрическое поле, чем, например, ион калия, и будет гидратироваться с выделением большей энергии. Ряд напряжений металлов в отличие от периодической системы не является отражением изменения общих закономерностей свойств элементов, а характеризует лишь окислительно-восстановительную активность электро- [c.155]