Потенциальной энергии кривые ионных кристаллов

Были сделаны попытки вычислить растворимость ионного соединения в различных растворителях, но они были малоуспешны. При выполнении таких расчетов следует иметь в виду, что в процессе растворения ионного соединения главную роль играет диэлектрическая проницаемость растворителя. В этом можно убедиться, рассмотрев растворение кристалла (рис. 10-3). Если удалять ион с поверхности кристалла на бесконечное расстояние в вакууме, то получится кривая потенциальной энергии, изображенная на рис. 10-4,а. Если же поместить кристалл в диэлектрик, то кривая потенциальной энергии при удалении иона в бесконечность будет иметь вид, изображенный на рис. 10,4,6. Отделение иона от кристалла в диэлектрике потребует значительно меньше энергии. Очевидно, чем больше диэлектрическая проницаемость растворителя, тем меньше работы надо затратить для разделения ионов. Гораздо легче разделить два иона в воде, диэлектрическая проницаемость которой равна 78,5 при 25°С, чем в этаноле с диэлектрической проницаемостью 24,2 при той же температуре. Это проявляется в уменьшении растворимости соли. [c.360]

Как и в молекуле, где ядра не успевают сместиться из положения равновесия во время электронного перехода (принцип Франка — Кондона), в кристаллической решетке ионы во время электронного перехода также не успевают сместиться из положения равновесия. В случае изолированной молекулы этот факт быстрого перехода электрона означает, что должна учитываться также энергия колебания системы, зависящая от взаимного положения потенциальных кривых в конфигурационных координатах нормального и возбужденного состояний молекулы. В ионном кристалле фотоэлектрон связан не с одним только узлом, а со всей решеткой в целом. Поэтому на электронный переход реагируют не только непосредственно участвующие партнеры, как в случае молекулы, но все узлы решетки выводятся из электростатического равновесия, в котором находились до электронного перехода. В связи с этим энергия поглощенного кванта затрачивается не только на первичный электронный переход, но и на последующие вслед за переходом вторичные явления, связанные с переходом решетки в новое равновесное состояние. [c.121]

Были сделаны попытки вычислить растворимость ионного соединения в различных растворителях, но они были малоуспешны. При выполнении таких расчетов следует иметь в виду, что в процессе растворения ионного соединения главную роль играет диэлектрическая проницаемость растворителя. В этом можно убедиться, рассмотрев растворение кристалла (рис. 10-3). Если удалять ион с поверхности кристалла на бесконечное расстояние в вакууме, то кривая потенциальной энергии, отвечающая этому процессу, будет иметь вид, изображенный на рис. 10-4, а. Если же поместить кристалл в диэлектрик, то кривая потенциальной энергии при удалении [c.344]

На рис. 1 показана зависимость энергии одной связи в кристалле от расстояния между частицами без учета влияния окружающих частиц. Резко выраженный минимум на кривой 3 соответствует энергии связи между ионами Na и С1 (Uq), а его абсцисса — равновесному расстоянию между ионами го). Эта форма кривой является весьма характерной и носит название потенциальной ямы, так как действительно любое изменение Го в сторону его увеличения (растяжение) или в сторону его уменьшения (сжатие) связано с затратой энергии. В качестве иллюстрации выбран, конечно, наиболее простой пример взаимодействия частиц в веществе, но характер кривой изменения энергии связи в зависимости от расстояния между частицами сохраняется и в случае значительно более сложных взаимодействий между ними. [c.9]

На рис. 1 показана зависимость энергии одной связи в кристалле от расстояния между частицами без учета влияния окружающих час тиц (Маделунг). Резко выраженный минимум на кривой 3 соответствует энергии связи между ионами На и С1 И , а его абсцисса — равновесному расстоянию между ионами г ). Эта форма кривой является весьма характерной и носит название потенциальной ямы, так как действительно любое изменение в сторону его увеличения (растяжение) или в сторону его уменьшения (сжатие) будет связано с затратой энергии. [c.7]

Уравнение (22) многократно подтверждалось экспериментально, но часто объяснялось по-другому. Оно применимо для случая, когда скорость электродного процесса определяется не диффузией, затруднениями при росте кристаллов или сопутствующим химическим процессом, а переходом ионов через границу. Это требование выполняется, например, при выделении никеля, водорода и хлора на соответствующих электродах. В других случаях, таких, как выделение ртути и свинца, кадмия, цинка (последние — только при соскабливании с электрода), скорость определяется диффузией к границе это означает, что энергетический горб между положениями покоя иоион настолько низок, что щ иц кТ. В таком случае число переходов в секунду через квадратный сантиметр можно принять приблизительно равным газокинетическому числу ударов. Если гидратация ионов имеет преимущественно электростатический характер, то подобный низкий энергетический порог вероятен вследствие значительного дальнодействия соответствующих сил. Если, однако, добавляются еще и другие — значительные по величине — сипы взаимодействия, увеличивающие крутизну кривой потенциальной энергии, то и активационный порог оказывается выше. [c.77]

На основании вышеизложенных принципов Конуэем и Бокрисом [26] было найдено положение кривых потенциальная энергия— расстояние . Были установлены а) зависимость теплоты активации от типа участка поверхности (плоскость, кристалл, выступ, к которому осуществляется перенос) б) относительные скорости конкурирующих реакций переноса, ведущих к образованию адсорбированных ионов и адсорбированных атомов в) теп- [c.264]

Минимум кривой потенциальной энергии примерно соответствует тому моменту, когда ионы соприкасаются, или, если выразиться более точно, когда расстояние между ядрами оказывается равным сумме ионных радиусов. Понятно, что в кристалле, где ионы участвуют сразу во многих взаимодействиях, расстояние между ионами, составляющими молекулу На+С1 (2,81 А), оказывается иным, нежели в парах (2,51 А) [1]. Сумма радиусов ионов и С1 равна 2,76 А. Обычно говорят, что ионы разделены расстоянием, равным сумме их вандерваальсо-вых радиусов, — ниже мы поясним этот термин более подробно. Ионная связь на этом расстоянии оказывается наиболее прочной, так как потенциальная энергия здесь имеет самое низкое значение. Если теперь заставить ионы подойти друг к другу еще ближе, так чтобы перекрывались их электронные облака, оба положительно заряженных ядра окажутся на достаточно близком расстоянии друг от друга и начнет сказываться взаимодействие между ядрами, которое приведет к появлению сил отталкивания. Рост сил отталкивания ведет к резкому возрастанию потенциальной энергии, которая становится положительной. В результате ионы снова начнут отталкиваться. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология