Межионная энергия

Положительная составляющая расклинивающего давления (отталкивание) обусловлена увеличением потенциальной энергии молекул, ионов в тонких пленках. Прн достаточно большой толщине пленки, (прослойки /г, рис. VI. 2а), избыточная энергия молекул, ионов в ней полностью скомпенсирована благодаря взаимодействию с соседними молекулами и ионами н поэтому равна их энергии в объеме дисперсионной среды, т. е. существует равновесие между прослойкой среды и всем ее объемом. Если л<е толщина пленки равна илп меньше двух радиусов действия межмолекулярных и межионных сил (/г 2г), то утончение пленки приводит к исчезновению в ней молекул и ионов с минимальной энергией (рис. VI. 26). Все молекулы и ионы в пленке будут взаимодействовать с меньшим числом молекул и ионов, чем в объеме дисперсионной среды, и поэтому их потенциальная энергия будет больше, [c.274]

Связь между коэффициентом активности -х ионов (или средним коэффициентом активности) и ионной силой электролита, установленная экспериментально, теоретически может быть получена с помощью уравнения (1.11), если произвести расчет энергии межионного взаимодействия [c.11]

Э. Гюккель). В основу этой теории положена модель раст-иора, согласно которой каждый ион окружен преимущественно противоположно заряженными ионами, располагающимися вокруг данного центрального иона в виде сферы, называемой ионной атмосферой. Реальные растворы от идеальных отличаются наличием ионных атмосфер, эффект действия которых на центральные ионы выражается энергией межионного взаимодействия. [c.11]

На основании этого энергия межионного взаимодействия [c.12]

Напомним, что разность Цр — ц д равна работе по равновесному "отключению" взаимодействий. Будем считать, что ионы в растворе взаимодействуют между собой в основном благодаря своим зарядам, т. е. электростатически. Энергию этого взаимодействия можно рассчитать как разность работ по заряжению ионов в бесконечно разбавленном растворе и в растворе с реальной, отличной от нуля концентрацией. Величина межионного взаимодействия определяется энергией взаимодействия иона со своей ионной атмосферой. Для расчета энергии этого взаимодействия необходимо знать электростатический потенциал Ч д(/ ), который создается только за счет ионной атмосферы. Его легко найти, если из полного электростатического потенциала (г) вычесть потенциал, создаваемый центральным ионом [c.234]

В случае отклонения от идеального состояния, зависящего от действия межионных (межмолекулярных) сил, свободная энергия Гельмгольца получает некоторую добавочную составляющую, обусловленную действием этих сил [c.382]

Поведение незаряженных частиц как в идеальном, так и в реальном приближении достаточно строго описывается известными термодинамическими соотношениями. Очевидно, что в данном случае задача сводится к отысканию той части свободной энергии Гельмгольца для раствора сильного электролита, которая обусловлена действием зарядов, т. е. межионным взаимодействием, связанным с образованием ионных атмосфер и эффектом их взаимодействия. [c.391]

Это уравнение называется формулой Леннарда—Джонса (1924 г.). Она отвечает кривым на рис. 117. Минимум на суммарной кривой соответствует энергии межмолекулярного взаимодействия и равновесному расстоянию Гд. между молекулами. Эти кривые напоминают кривые, характеризуюш,ие зависимость энергии межионного взаимодействия от межионного расстояния (см. рис. 96). Однако графики рис. 96 и 117 количественно сильно отличаются, так как отличаются и масштабы значений и и г, п выражения зависимости и [c.243]

При увеличении числа связей, образуемых данным ионом металла с соседями, возрастает прочность металла и повышается энтальпия испарения (сублимации). Полинг, рассматривавший структуры решеток металлов с позиций теории ВС, отметил, что прочность металлов возрастает при переходе от металлов, имеющих малое число валентных электронов, к металлам переходного характера с его точки зрения металлы, имеющие частично незаполненные d-зоны, располагают большим числом электронов для осуществления межионных связей, а потому и должны быть прочнее. Энтальпия сублимации, отнесенная к одному электрону, действительно изменяется в ряду металлов от I до V группы таким образом, что ее максимальное значение приходится на титан, цирконий и гафний, а энергия, отнесенная к одному электрону, колеблется в пределах 84—168 кДж/моль, что близко к обычным энергиям химической связи. Необходимо, конечно, учитывать, что распределение энергии по большему числу связей скажется на падении ее значения на одну связь. Значение энтальпии испарения металлов имеет, в общем, тот же порядок, что и у ионных кристаллов, однако проводить сравнения трудно из-за влияния природы анионов. Соответствующие значения для хлоридов калия, натрия, магния лежат в пределах 125—168 кДж/моль, а энтальпия испарения металлического натрия равна 100,3. [c.285]

Задача нахождения коэффициента активности иона как величины, характеризующей межионные взаимодействия, заключается в определении электростатического слагаемого энергии Ga. [c.432]

Р — константа Фарадея свободная энергия. f — сила межионного взаимодействия. [c.5]

Л - кратчайшее межионное расстояние, /(-константа Маде-лунга, зависящая от геометрии структуры, В и р-параметры, описывающие отталкивание между частицами, и D/Л характеризуют соотв. диполь-дипольное и ди-поль-квадрупольное взаимод. нонов, (,-энергия нулевых колебаний, е-заряд электрона) С укрупнением катиона возрастает вклад диполь-дипольных взаимодействий. [c.259]

При растворении твердого вещества или жидкости структурные единицы — ионы или молекулы — отделяются друг от друга, и пространство между ними заполняется растворителем. При растворении, так же как и ири плавлении и кипении, необходимо сообщить энергию, чтобы преодолеть межионные или межмолекулярные силы. Откуда же берется необходимая энергия Энергия, необходимая для разрыва связей между частицами, освобождается в результате образования связей между частицами растворяемого вещества и молекулами растворителя одни силы притяжения заменяются другими. [c.31]

Рис. 3. Зависимость потенциальной энергии и и абсолютной величины квазиупругой силы Р от межионного расстояния в ионной кристаллической решетке.

Расчет энергии межиониого взаимодействия и коэффициентов активности. Энергия, связанная с ионной атмосферой, име-0 ет эле ктрическое происхождение, по- [c.84]

Как ул< е отмечалось, в первом лриближении теории Дебая — Гюккеля предполагается, что энергия межионного взаимодействия [c.87]

Энергия химической связи. Значениями энергии связи часто пользуются для вычисления тепловых эффектов реакций, если неизвестны энтальпии образования веществ, участвующих в реакциях. С другой стороны, значениями теплот образования, возгонки, диссоциации и других энергетических эффектов пользуются для определения проч юсти межатомных, межионных и межмолекулярпых взаимодей-гтвий. [c.164]

Соли Ре + во мнбгом похожи на соли Mg +, что обусловлено близостью радиусов ионов (у Nig + г, = 66 пм, у Ре + п — 74 пм] , Это сходство относится к свойствам, определяемым, в основном, межионными и ион-дипольными взаимодействиями (кристаллическая структура, энергия решетки, энтропия, растворимость в воде, состав и структура кристаллогидратов, способность к комплексообразованию с лигандами, обладающими слабым полем). Наоборот, не проявляется аналогия в свойствах, связанных с электронными взаимодействиями (способность к реакциям окисления-восстановления, образование комплексов со значительной долей "ковалентной связи). На рис. 3.127 сопоставлены энтропии кристаллических соединений Ре + и М +. При сравнении рис. 3.127 и 3.125 прослеживается степень сходства и различия двухвалентных состояний элементов семейства железа между собой и между Ре и Мд, принадлежащим к разным группам периодической системы элементов. [c.562]

Если учесть, что термодинамический потенциал реального раствора О отличается от термодинамического потенциала идеального раствора G на величину энергии межион-ного взаимодействия G [c.9]

Дальнейшее развитие теории межионного взаимодействия дало возможность уточнить математические решения и расширить области ее применения. Для учета возможности образования ионных ассоциатов, влияния энергии теплового движения ионов, уменьшения диэлектрической постоянной с ростом концентрации раствора оказалось необходимым при вычислениях коэффициентов активности концентрированных растворов электролитов использовать полуэмпири-ческие ( юрмулы [c.14]

Создавая теорию электролитической диссоциации, С. Лрреннус пе принимал во внимание электростатического взаимодействия между попами. Он считал, что всякий ион, иезависимо от его валентности, обладает примерно такой же кинетической энергией, что и нейтральная частица. Осмотическое давление, по его мнению, определяется суммарной концентрацией молекул и ионов. Однако нельзя пренебрегать межионным взаимодействием, которое в значительной степени проявляется, особенно у сильных электролитов. [c.217]

Размеры атомов. Межатомные расстояния определяются главным образом положением минимума функции потенциальной энергии, описывающей взаимодействия между атомами в кристалле. Как же определить размеры атомов или ионов Поскольку функция электронного распределения для атома или иона имеет неопределенную протяженность, ее размеры невозможно определить однозначно и строго. Эти размеры меняются относительно мало при образовании сильных химических связей и еще меньше для слабых связей. Однако небольшие изменения в размерах атомов и ионов зависят от тех физических свойств, которые в данном случае изучаются. Таким образом, они действительно будут изменяться незначительно для различных физических свойств. Для проводимого рассмотрения структуры кристаллов важно, чтобы соответствующее сложение атомных и ионных радиусов давало бы межатомные и межионные расстояния, хар 1ктернзуюшие эти структуры. [c.450]

Бинарные слагаемые в энергии межиониого взаимод. выражаются через потенциалы ( описывающие эффективное взаимод. ионов сортов У и у, находящихся на расстоянии к друг от друга. Соотв. тернарные слагаемые выражаются через потенциалы, описывающие трехчастичное взаимод. ионов и т. д. Учет бинарных и высших слагаемых в выражении для энергии межиониого взаимод. позволяет описывать концентрац. зависимости термодинамич. св-в Р.э. [c.191]

Электрический потенциал, возникающий в ретультате межионного притя- ения, является небольшим по сравнению с кинетической энергией тепло-вс Движения ионов (это верно лишь, если среднее межионное расстояние больше, чём бьеррумовская критическая вели на с). [c.136]

Одиночный, голый , ион или молекула в растворе находятся не в нанниз-шем энергетическом состоянии и, следовательно, стремятся минимизировать свою энергию путем агрегирования или сольватирования. Их поверхность не насьпцеяа, и ряд потенциальных мест связи вакантны. Под действием межион-ных или межмолекулярных сил они вступают в реакции с соседними ионами или молекулами в растворе и на поверхности тв )дой фазы. Наш интерес сфокусирован на двух процессах, связанных соответственно с кристаллизацией и растворением. [c.198]

В кристалле КаС1 межионное расстояние 3,18 А, поэтому увеличение межп.поскостных расстояний на 2—11 % уменьшит энергию связи (с учетом постоянной Маделунга) на 14—80 кДж/моль. [c.15]

Для преодоления электростатических сил, удерживающих ионную решетку, необходима большая энергия. Как правило, только вода и некоторые сильнополярные растворители хорошо растворяют ионные соединения. Какого же типа связи образуются между ионами и растворителем типа воды Молекула воды сильно полярна она имеет положительный и отрицательный концы. С1едовательно, существует электростатическое притяжение между положительным ионом и отрицательным концом молекулы воды и между отрицательным ионом и положительным концом молекулы воды. Такие взаимодействия называются ион-дипольными взаимодействиями. Каждая ион-дипольная связь относительно слаба, но в сумме они дают достаточно энергии для разрушения межионных сил в кристалле. В растворе каждый ион окружен груп- [c.31]

В [158—160] параметрическим методом решеточной статики моделировалась атомная структура зернограничной области AI2O5 (типа 0001 и [ЮТи), где л = 0,1,4). Энергия системы оценивалась как сумма кулоновского межионного взаимодействия и репульсив-ного вклада, обусловленного перекрыванием ионных оболочек. Рассмотрено несколько возможных конфигураций структур зернограничной области двух основных типов, формирующихся как дефекты слоевых упаковок или зеркальных структур, рис. 6.17. Несмотря на приближенный метод расчета (использование различных форм потенциала приводит, например, к вариации получаемых значений энергии границы зерна перпендикулярно <0001> направлению в интервале 0,3—0,9 Дж/м [9]) авторы [160] отмечают неплохое согласие получаемого вида релаксированных атомных структур данным электронной микроскопии высокого разрешения [158, 159]. [c.144]

Несколько позднее (1918—1921) индийский физик Джапендра Чандра Гош в Калькутте независимо от С. Мильнера пришел к подобным же формулам. При выводе их Д. Гош исходил из идеализированных положений. Он принимал, что ионы в растворах пространственно расположены в закономерном порядке, подобно тому как они расположены в кристаллических решетках солей. Отсюда химическое равновесие в растворах не играет никакой роли. Силы, действуюш,ие между ионами, определяются исключительно электростатическим притяжением и отталкиванием. Д. Гош полагал также, что при прохождении электрического тока через раствор на преодоление межионных электрических сил не затрачивается никакой энергии. В переносе тока принимают участие лишь те ионы, которые обладают достаточной кинетической энергией. Далее при своих расчетах он имел в виду взаимодействие лишь между близко расположенными друг к другу ионами и полагал, что они могут образовывать насыщенные электрические дублеты . [c.244]

Как уже отмечалось, увеличение энергии межионного взаимодействия должно приводить к повышению поверхностного натяжения расплавов. Действительно, с увеличением радиуса катионов в ряду Li+- Na+- K+ поверхностное натяжение в расплавах стекол убывает. Наибольший вклад в поверхностное натяжение силикатных расплавов вносят оксиды элементов II группы периодической системы за некоторыми исключениями (например, AI2O3). По мере перехода к элементам III—IV групп значение поверхностного натяжения в среднем понижается. [c.115]

Следует отметить, что Огуи не совпадает с общей электростатической энергией двойного слоя, отличаясь от последней энтропийным членом. Этот член можно записать как разность энтропии ионов, более или менее случайно расположенных в объеме раствора, и энтропии ионов в двойном слое. Очень похожий (атематический аппарат используется и для расчета электростатической части свободной энергии, обусловленной межионным взаимодействием. То обстоятельство, что Огуи — величина отрицательная, несмотря на положительное значение энтропийного члена, может рассматриваться как следствие превалирующего влияния вклада энергии адсорбции иля концентрации ионов вблизи заряженной поверхности. [c.168]