Цезий ион, энергия гидратации

Из табл. 2.1 видно, что если в ряду гидроксидов щелочных металлов принять энергию гидратации иона цезия равной нулю, то от- [c.49]

Исходя из этих допущений, принимается (Мищенко ), что для электролита СА справедливо ДЯс с = АН а с, если гс + 0,025 = Га — 0,025. Указанному условию хорошо отвечает иодид цезия Сз1, у которого = 0,169 нм и г,-= 0,216 нм, следовательно + 0,025 = 0,194 нм и г,- —0,025 = 0,191 нм, В соответствии со значением энтальпии гидратации Сз1 (ДЯс =—560,4 кДж/моль) получаем АН = АН 1 = = —280,2 кДж/моль. По этим и экспериментальным значениям энергий гидратаций других электролитов были найдены ДЯ,о для других ионов. [c.421]

Из табл. 11 ВИДНО, что если в ряду гидроокисей щелочных металлов принять энергию гидратации иона цезия равной нулю, то величины условных энергий гидратации катионов будут расти в такой последовательности (табл. 12) [c.59]

Вычислить энтальпию растворения иодида цезия исходя из того, что энтальпии гидратации ионов цезия и иода примерно одинаковы и равны —67 ккал/моль, а энергия кристаллической решетки иодида цезия равна 144 ккал/моль. [c.68]

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]

В соответствии с ходом изменения /ион можно было бы ожидать, что в ряду напряжений левее всех щелочных металлов должен располагаться цезий, правее — литий. Наблюдаемое на опыте высокое значение лития обусловлено большой энергией гидратации иона Ь1+. [c.198]

Ионный характер связей в гидроксидах и солях и способность ионов к гидратации обусловливают высокую степень диссоциации этих соединений в растворах и наличие ионов в твердых фазах. По мере перехода от лития к цезию (франций мало изучен) с ростом радиуса атома наблюдается увеличение числа молекул воды, гидратирующих ион в растворе, понижение энергии гидратации (как следствие убыли отношения заряд/радиус), понижение энергии образования кристаллических решеток солей, а также температур плавления металлов. Понижение ионизационного потенциала соответствует и росту химической активности по отношению к реакциям окисления в ряду литий — цезий. Цезий и рубидий воспламеняются на воздухе, тогда как литий на воздухе сравнительно устойчив. [c.151]

Если принять, по предложению К. П. Мищенко, энергии гидратации ионов цезия и иода одинаковыми , рав- [c.196]

Рассчитайте энергию гидратации иодида цезия Д"°раств Сз1 кДж/моль. [c.110]

Таким образом, в водной среде литий обнаруживает большую склонность к окислению, чем цезий. Это кажущееся противоречие, однако, разрешается, если рассмотреть энергию гидратации обоих ионов. Ион лития имеет значительно меньший радиус (0,71 А), чем ион цезия (1,74 А), и вследствие этого при гидратации Li высвобождается намного большая энергия, так как он сильнее притягивает молекулы воды. Атом лития сильнее притягивает свой валентный электрон (и имеет больший потенциал ионизации) по той же причине, по которой он сильнее притягивает молекулы воды. Это и объясняет, почему литий обладает наибольшим стандартным потенциалом окисления среди всех металлов. [c.344]

Все щелочные металлы легко отдают свой валентный электрон, причем легче всего отдает его цезий, обладающий наибольшим атомным радиусом и, следовательно, наименьшим ионизационным потенциалом. Исходя из этого следует ожидать у цезия наиболее отрицательный электродный потенциал и наименее отрицательный — у лития. В расплавленных солях электродные потенциалы щелочных металлов действительно так и изменяются. Для водных растворов эта зависимость нарушается. Аномально высокое значение электродного потенциала лития в водных растворах вызвано значительно более высокой энергией гидратации иона лития по сравнению с остальными ионами щелочных металлов. Это, в свою очередь, обусловлено тем, что негидратированный ион лития имеет минимальный радиус, обладает наибольшей поверхностной плотностью заряда. [c.5]

Система жидкость — жидкость. Экстракционное выделение рубидия и цезия из их смесей с другими щелочными металлами в системах жидкость — жидкость имеет определенные особенности, объединяющие щелочные металлы в обособленную и до сих пор сравнительно мало исследованную группу. 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 комплексообразо-вания и сольватации иона может привести к тому, что образо- [c.348]

Для иона и+ характерна гидратная оболочка из четырех молекул воды, создающих тетраэдрическое окружение. Она наблюдается в различных кристаллических солях и, вероятно, реализуется также в растворе. Ионы Ыа+ и К+ тоже содержат четыре молекулы в первой гидратной оболочке, а рубидий и цезий, повидимому, координируют б молекул воды. Однако электростатические силы, действующие между первой гидратной оболочкой и последующими слоями молекул воды, ограничивают гидратацию. Размеры такой вторичной гидратной оболочки, как оказывается, изменяются обратно пропорционально размерам голого катиона. Поэтому по мере увеличения кристаллических радиусов полные числа гидратации, радиусы гидратированного иона и энергии гидратации уменьшаются. При уменьшении радиуса гидратированного иона возрастает подвижность иона. Эти тенденции можно легко проследить по данным табл. 10.1. Они определяют поведение ионов щелочных металлов на ионообменных смолах и их способность проходить через стенки клеток и другие биологические мембраны, хотя кроме чисел гидратации и размеров большое значение имеют и другие факторы. [c.264]

Высокие энергии гидратации указывают на наличие значительной гидратной оболочки, которая у лития особенно велика, и вследствие этого ион лития имеет наибольший радиус среди гидратированных ионов всех щелочных металлов. Максимальная гидратация иона лития и минимальная — ионов рубидия и цезия объясняет то, что из щелочных металлов ион рубидия имеет наибольшую подвижность в водных растворах, а ион лития — наименьшую [9]. Столь сильное различие в гидратациях ионов щелочных металлов, как это будет показано ниже, оказывает определенное влияние на течение восстановительного процесса. [c.6]

Положение металла в ряду напряжений определяется тремя его свойствами ионизационным потенциалом свободных атомов (основной фактор), энергией его кристаллической решетки (теплотой сублимации) и энергией гидратации ионов. Ион лития, обладая значительно меньшим радиусом, чем ион цезия, более прочно связывает с собой молекулы гидратной воды. Поэтому в ряду напряжений литий стоит впереди цезия. [c.157]

Теплота растворения данной соли определяется разностью между соответствующими точками на этих кривых, причем изменение теплоты растворения в некоторой последовательности солей (например, в ряду галогенидов) зависит от небольших различий в форме отдельных кривых. Так, если взять умеренно большой катион, такой, как ион цезия или тетраметиламмония, и варьировать природу аниона 1 , Вг , 01 , Р", то в этом ряду энергия гидратации возрастает быстрее, чем энергия кристаллической решетки, [c.285]

Одна из важных групп реакций этого типа состоит в вытеснении одного металла в растворе другим. Обычно считают, что в ряду напряжений металл, который вытесняет, более электроположителен, чем вытесняемый металл. В общем это правильно, но ни в коем случае не является всегда верным. Потенциал ионизации является грубой мерой электроположительности металла. Так, мы можем ожидать, что цезий вытеснит ион лития из раствора (если бы процесс можно было провести, исключая реакцию с водой). В действительности же ион лития стремится вытеснить цезий. Главным фактором, приводящим к реакции, обратной ожидаемой, является то, что энергия гидратации настолько больше энергии гидратации Сз+, что она придает иону в растворе большую устойчивость. В других случаях доминирующую роль может играть устойчивость твердого металла. [c.432]

Разложите реакцию Li (т.) + s (aq.) —>-Li (aq.)+ s(x.) на промежуточные реакции, энергии которых можно найти в таблицах этой книги, и проверьте утверждение, что основной причиной стремления лития вытеснить цезий является большая энергия гидратации лития. Каково будет влияние энтропии гидратации [c.435]

Энергия и степень гидратации солей щелочных металлов. При сравнении соответственных солей щелочных металлов обнаруживается уменьшение энергии и степени гидратации их с увеличением порядкового номера элемента. Почти все соли лития и многие соли натрия являются кристаллогидратами соли калия, рубидия и цезия не гигроскопичны, лишь немногие из них гидратированы. Склонность к гидратации солей — свойство ионов этих металлов. Из-за большой энергии и большой степени гидратации ион наименее подвижен в водных растворах, его отрицательный электродный потенциал имеет наибольшее численное значение. [c.272]

Для того чтобы объяснить накопленный экспериментальный материал о местах локализации и причинах миграции ионов марганца под влиянием процессов дегидратации и регидратации поликатионных форм фожазита, использованы [344] принцип построения ионных структур Полинга [53] и известные положения о строении водных растворов электролитов [245]. Наличие в позициях 5/ значительного отрицательного заряда служит причиной миграции в них компенсирующих катионов. Позиции 5/ предпочтительно занимают те ионы, радиус которых соизмерим с размером гексагональных призм. При равных кристаллографических размерах позиции 5/ предпочтительно будут занимать не одно-, а двухзарядные катионы, которые обеспечивают минимальную электростатическую потенциальную энергию системы. Примером слишком большого катиона является ион цезия, который, как известно [353, 362, 375 идр.], ни при каких условиях не проникает в места 5/. Оптимальными в указанном смысле размерами обладают ионы калия и бария. Наличие отрицательного эффекта гидратации [316] способствует тому, что в процессе ионного обмена ионы калия практически полностью вытесняют ионы натрия из всех кристаллографических позиций. Радиусы катионов щелочных и щелочноземельных металлов приведены в табл. 32, ионный радиус Мп2+ составляет 0,8 А [81]. [c.141]

Несколько неправильная последовательность нормальных потенциалов (см. табл. 28) также обусловлена влиянием различных факторов. Нормальный потенциал является мерой энергетического различия между данным металлом и 1 н. раствором его ионов. Это энергетическое различие определяется не просто суммой теплоты сублимации и энергии ионизации. Следует еще учитывать достаточно заметную энергию, освобождающуюся благодаря тому, что вокруг щелочных ионов создается оболочка из молекул воды гидратация, ср. стр. 90 и ел.). Выпадающий из общего ряда высокий нормальный потенциал лития обусловлен особенно плотной водной оболочкой иона лития (ср. табл. 17). В ряду от иона лития к иону цезия водная оболочка уменьшается. В той же последовательности возрастает электролитическая подвижность (см. табл. 30). Хотя ион лития и является наименьшим среди щелочных ионов, в водных растворах вследствие наличия самой большой водной оболочки он наименее подвижен. [c.163]

Чтобы решить, какой из эффектов определяет величины интегральных и дифференциальных энтальпий сорбции воды ионитом с различными противоионами, нам кажется целесообразным провести следующее сопоставление. Сравним последовательность, в которой изменяются ионные радиусы исследованных однозарядных ионов, теплоты сорбции соответствующих ионных форм ионита и энергии диссоциации хлоридов, образуемых выбранными ионами. Из таблицы, в которой приведены эти величины, видно, что последовательность изменения величин в первых двух рядах совершенно одинакова. В то же время изменения величин энергий диссоциации не следуют ряду изменений ионных радиусов. Более того, для некоторых ионов наблюдаются качественные противоречия между энергиями диссоциации хлоридов этих ионов и теплотами сорбции воды соответствующими ионными формами ионита, если приписать основную определяющую роль в величине теплового эффекта сорбции отрицательному вкладу процесса диссоциации, как это делают некоторые авторы, в частности Лапанье. Такое несоответствие наблюдается, например, при сравнении литиевой и цезиевой, натриевой и таллиевой форм ионита. У лития и натрия энергия диссоциации больше, чем у цезия и таллия соответственно, и, следовательно, можно было ожидать для первых двух форм ионита большего отрицательного вклада в общем энергетическом эффекте сорбции воды, чем для двух последних. В связи с этим при одинаковом положительном эффекте гидратации в процессе сорбции последних молей воды эти иониты обусловили бы меньший положительный эффект сорбции, эксперимент же показывает обратное. [c.191]

Калий и цезий имеют одинаковую энергию диссоциации хлоридов, а в случае цезиевой формы теплота сорбции первых молей воды меньше, чем для калия, что согласуется с наличием большего ионного радиуса и соответственно большей отрицательной гидратации иона цезия. [c.191]

Если пpиняtь, по предложению К. П. Мищенко, энергии гидратации иона цезия и иона иода одинаковыми, равными — 63 кшл г-ион, то можно вычислить индивидуальную энергию гидратации,других ионов. Так, ДЯ до=—161—(—63) = —98 ккал г-ион. В табл. 13 приведены теплоты гидратации ионов, вычисленные К. П. Мищенко. [c.159]

AGsi) от l/vi как для катионов, так и для анионов выражаются параллельными прямыми. Суммарная свободная энергия гидратации иодистого цезия была затем разбита на две составляющие, соответствующие отдельным ионам так, что на графике зависимости 5 AGsi) от l/r , свободные энергии гидратации всех ионов щелочных металлов и галоидных ионов располагаются на одной линии. [c.144]

Пр11веденные данные позволяют понять давно известный, полученный опытным нутем факт, что способность солей щелочных металлов к образованию кристаллогидратов, при прочих равных условиях, является максимальной в случае лития и закономерно падает по мере перехода от лития к цезию. Тот факт, что суммы энергий гидратации ионов щелочногалоидных солей близки по величине к энергии решетки соответствующих солей, обусловливает легко идущее размывание кристаллической решеткп соли под действием диполей воды, причем образуются гидратированные поны. [c.556]

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]

И I ) близки друг другу и разница между ними уменьшается с ростом размера иона. Отсюда следовала возможность достаточно точного определения термодинамических характеристик гхонов Сз и Т " в растворе путем деления пополам суммарных величин для иодида цезия. Метод разделения, предложенный на других основаниях в 1930 и в 1952 г. К. П. Мищенко для разделения теплот ионной гидратации, был распространен на энергии гидратации, энтропии гидратации, на кажущиеся объемы и теплоемкости ионов. На аналогичном разделении суммы кристаллохимических радиусов ионов Сз + и Т основана также система А. Ф. Капустинского радиусов ионов п водном растворе. Эта система позволила объединить термодинамические свойства ионов в водном растворе. [c.196]

Образование положительных ионов различных элементов, как правило, представляет собой эндотермический процесс. Так, при 0°К работа ионизации составляет от 89 ккал для цезия до 565 ккал для гелия [9]. Для во дорода эндотермический тепловой эффект при 25°С составляет для образования молекулярного иона 357,15 ккал и для образования атомного иона Н" 367,88 ккал [10]. Картина меняется в водных средах, главным образом, вследствие значительного сродства соответствующих ионов к раст ворителю. Так, теплота гидратации протона составляет величину порядка 276 ккал 111]. Существенную роль играет также и энергия адсорбционной связи водорода с поверхностью различных металлов, которая составляет 30ккал для платины, 31 ккал для никеля и45/сшл для вольфрама [12]. Сродство протона к различным металлам также может достигать значительных величин. [c.124]

Ю. П. Сырников (1967) методом, аналогичным методу МО, вычислил энергию взаимодействия ионов щелочных металлов и ионов галогенов с молекулами воды и показал, что изменение энергии электронов при гидратации уменьщается в ряду щелочных металлов при 11ереходе от лития к цезию. [c.201]