Водород диэлектрическая проницаемость

Водородная связь объясняет аномально высокие температуры кипения и плавления ряда веществ, аномальную диэлектрическую проницаемость и не соответствующую строению молекул растворимость. Различают два вида водородной связи межмолекулярную и внутримолекулярную. В первом случае атом водорода связывает два атома, принадлежащих разным молекулам (например, растворителям и масляному сырью), во втором случае оба атома принадлежат одной и той же молекуле. Образование водородной связи наиболее вероятно при пониженных температурах с повышением температуры водородные связи ослабляются или рвутся вследствие усиления теплового движения молекул. [c.217]

Наличие неподеленных пар электронов у кислорода и смещение обобществленных электронных пар от атомов водорода к атому кислорода обусловливает образование водородных связей между кислородом и водородом. Водородные связи обусловливают ассоциацию молекул воды в жидком состоянии и некоторые ее аномальные свойства, в частности, высокие температуры плавления и парообразования, высокую диэлектрическую проницаемость, максимальную плотность при 4°С, а также особую структуру льда. В кристаллах льда молекула воды образует четыре водородные связи с соседними молекулами, что приводит к возникновению тетраэдрической кристаллической структуры. Расположение молекул в таком кристалле отличается от плотной упаковки молекул, в решетке много свободных мест, поэтому лед имеет относительно невысокую плотность. [c.83]

Г азообразный водород. Диэлектрическая проницаемость газообразного водорода близка к диэлектрической проницаемости вакуума и равна [c.161]

Б. Особенности электропроводности неводных растворов. В водных растворах, а также в неводных растворителях с высокой диэлектрической постоянной эквивалентная электропроводность обычно возрастает с ростом разведения (см. рис. 16) в результате увеличения подвижности ионов, а для слабых электролитов также и степени диссоциации. Эта закономерность нарушается в неводных растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью, что было впервые обнаружено в 1890 г. И. А. Каблуковым при исследовании растворов хлористого водорода в амиловом спирте. Электропроводность этих растворов возрастала с ростом концентрации (т. е. с уменьшением разведения) в определенном интервале. Такое явление называется аномальной электропроводностью. В растворителях с диэлектрической проницаемостью е<с35 на кривых зависимости эквивалентной электропроводности от разведения можно наблюдать максимум и минимум (рис. 23). П. Вальден установил, что разведение, отвечающее минимуму электропроводности, и диэлектрическая проницаемость растворителя связаны соотношением e /v и 30. [c.77]

НО благодаря такому взаимодействию вода обладает способностью вызывать сильную диссоциацию некоторых веществ, кристаллизующихся в молекулярных, а не в ионных решетках (например, H I). Поэтому в этиловом спирте хлористый водород диссоциирует в сильной степени, а в динитробензоле в очень слабой, хотя диэлектрические проницаемости этих растворителей различаются лишь незначительно. [c.385]

Уровни жидкого водорода в аппаратах и резервуарах измеряются различными методами, основанными на значительном изменении того или иного свойства жидкости на границе раздела жидкости и газа. Существуют различные типы уровнемеров, в которых работа первичных приборов (датчиков) основана на измерении гидростатического давления жидкости (гидростатические или манометрические уровнемеры) изменения электрической емкости пластин, погруженных в жидкость, так как диэлектрические проницаемости жидкости и пара неодинаковы (уровнемеры с емкостными датчиками) скорости прохождения звука в жидкости (акустический метод) изменения электросопротивления проволоки в газе и жидкости (датчики сопротивления) и т.д. [6, 123]. Для транспортных резервуаров наиболее пригодны [c.97]

Об ионизирующей способности растворителя можно судить по электрической проводимости образующегося раствора. Накопленный экспериментальный материал показывает, что наряду с водой хорошо ионизирующими свойствами обладают и другие жидкости с высокой диэлектрической проницаемостью. Из неорганических жидкостей, кроме уже упомянутого жидкого аммиака, высокой диэлектрической проницаемостью обладают жидкий фтороводород, циановодород и пероксид водорода, из органических —К-замещенные амиды, например, диметилформамид Н—С—Ы(СНз)а. [c.406]

Значения диэлектрической проницаемости е водорода в зависимости от температуры по данным Скотта [6] приведены ниже [c.18]

Дипольный момент — векторная величина, направленная от (+) к (—). Например, в молекуле НС1 атом хлора более электроотрицателен, чем атом водорода, и дипольный момент направлен от водорода к хлору. Из всех методов определения дипольных моментов наиболее распространены методы, основанные на измерении диэлектрической проницаемости в парах или разбавленных растворах [c.86]

Конечно, влияние растворителя на обмен ионов водорода на катионы не исчерпывается только влиянием основности растворителя как и при обмене любых катионов, играет роль диэлектрическая проницаемость, снижение которой является дополнительным фактором, изменяющим кислотность катионитов. При обмене ионов водорода на катионы играет также большую роль изменение набухаемости различных форм ионита в различных растворителях. Этот эффект здесь более значителен, чем при обмене катионов металлов, так как характер связи ионов водорода в ионите отличается от характера его связи с ионами металлов. [c.371]

Конечно, шкалу pH для неводной среды нельзя сравнивать со шкалой pH для водной среды, но это не так важно. Самые большие трудности возникают из-за того, что для неводной среды не удается так удачно связать pH с термодинамической активностью иона водорода, как для водной. В особенности это очевидно для растворителей с малой диэлектрической проницаемостью, в которых проявляется ассоциация ионов. Но, если считают, что величина pH для водных систем не имеет термодинамического смысла, то нет основания ожидать, что для неводной среды будет иначе. [c.379]

Помимо воды и некоторые другие жидкости могут служить ионизирующими растворителями электролитов с образованием растворов, проводящих электрический ток. К таким жидкостям относятся перекись водорода, фтористый водород, жидкий аммиак и цианистый водород. Подобно воде, все эти жидкости имеют большую диэлектрическую проницаемость. Жидкости с малой диэлектрической проницаемостью, такие, как бензол или сероуглерод, не являются ионизирующими растворителями. [c.259]

На основе синтеза представлений Аррениуса и гидратной теории Д. И. Менделеева И. А. Каблуков (1891) создал более точную теорию, согласно которой электролитическая диссоциация веществ на ионы сопровождается сольватацией, т. е. взаимодействием ионов с молекулами среды. Если средой является вода, то этот процесс называют гидратацией. Так, например, ион водорода Н в водном растворе соединяется с молекулой воды, образуя сложный ион гидроксония Н+ + Н20=Нз0+. Катион бериллия Ве + образует тетрагидрат [Ве(Н20)4] ион А " " — гексагидрат [А1 (НгО)б] Когда кристалл вещества с ионной связью попадает в растворитель, обладающий высокой диэлектрической проницаемостью, как, например, вода, то молекулы растворителя, взаимодействуя с ионами соли, разрушают ее кристаллическую решетку и в растворе образуются положительно и отрицательно заряженные ионы. Эти ионы связывают некоторое количество воды [c.29]

Подобно плотности (0,99 г/сл< ), диэлектрическая проницаемость жидкого фтористого водорода (84 при 0°С) очень близка к значению ее для воды. Существующая у жидкого фтористого водорода ничтожная электропроводность обусловлена его незначительной ионизацией по схеме НР + НР НР Н р + НР , связанной е характерной для НР склонностью к образованию иона гидродифторида [c.247]

Характерной особенностью межмолекулярных водородных связей является их направленность три атома Л, Н и 5, участвующие в образовании водородной связи, расположены на одной прямой. При этом расстояние Л — Н...В для различных веществ составляет 2,5— —2,8 А. Посредством водородных связей молекулы объединяются в димеры и полимеры. Такая ассоциация молекул приводит к повышению температуры плавления и кипения, увеличению теплоты парообразования, изменению растворяющей способности. Водородные связи обусловливают аномально высокую диэлектрическую проницаемость воды и спиртов по сравнению с диэлектрическими свойствами других жидкостей, молекулы которых имеют дипольные моменты того же порядка взаимную ориентацию молекул в жидкостях и кристаллах параллельное расположение полипептидных цепочек в структуре белка поперечные связи в полимерах и в двойной спирали молекулы ДНК. Благодаря своей незначительной прочности водородная связь играет большую роль во многих биологических процессах. Характерно, что молекулы, соединенные водородными связями, сохраняют свою индивидуальность в твердых телах, жидкостях и газах. В то же время они могут вращаться, переходить таким путем на одного устойчивого положения в другое. Кроме водорода промежуточным атомом, соединяющим два различных атома, может служить дейтерий, который, как водород, расположен на линии А П...В. При такой замене водорода на дейтерий энергия связи возрастает до нескольких десятков джоулей на 1 моль. [c.133]

Таким образом, в среде безвюдной серной кислоты образуется большое количество ионов нитрония NO2 (относительная диэлектрическая проницаемость H2SO4 равна 101), которые имеют положительный заряд и поэтому легко могут заменять ионы водорода в органических веществах, давая нитросоединения. [c.285]

Диэлектрическая проницаемость жидкого нормального водорода, находящегося в равновесии с парами водорода, равна 1,2533 при 14,10 К и 1,2305 при 20,49 К- Для жидкого дейтерия в области равновесия жидкость — пар диэлектрическая проницаемость изменяется от 1,282 при 18,80 К до 1,272 при 21,18 К [49]. Сведения о некоторых из термодинамических свойств жидкого дейтерия приведены в табл. 27. Энтропия плавления водорода и дейтерия составляет около [c.221]

Для возможности ионизации полярных связей растворенного вещества основное значение имеет обычно не общая полярность растворителя (характеризуемая диэлектрической проницаемостью), а наличие в его молекуле атома, способного достаточно активно взаимодействовать с одним из атомов данной полярной связи (чаще всего — с атомом водорода). [c.135]

Влияние скорости потока на сдвиг потенциала (эффект магнитной обработки) имеет экстремальный характер (рис. 46), что совпадает с результатами исследований других авторов. Максимальный эффект магнитной обработки был отмечен при скорости потока, равной 2,5 м/с, и, циркулируя с этой скоростью, он за 30 мин пересекал магнитное поле 12 раз. Эффект магнитной обработки наблюдался только в циркулирующем потоке, в неподвижном растворе магнитное воздействие не изменяло его наводороживающей способности. Это связано с тем, что движение раствора при магнитной обработке приводит к нарушению водородных связей, увеличению молекулярных диполей и диэлектрической проницаемости раствора. Возбужденные молекулы воды связывают ионы водорода, что уменьшает адсорбционную активность сероводорода. [c.191]

Водородная связь объясняет аномально высокие температуры кипения и плавления ряда веществ, аномальную диэлектрическую проницаемость и не соответствующую строению молекул растворимость. Различают два вида водородной связи межмолекулярную и внутримолекулярную. В первом случае атом водорода связывает два атома, принадлежащих разным молекулам (б), во [c.26]

Высокая диэлектрическая проницаемость воды, обусловливающая поразительную способность воды растворять вещества ионного строения, отчасти является следствием того, что вода способна образовывать водородные связи. Благодаря этим связям молекулы воды располагаются так, чтобы частично нейтрализовать электрическое поле. Водородные связи образуются также и в других жидкостях [в перекиси водорода, фтористом водороде, аммиаке (температура кипения —33,4°С), цианистом водороде], которые способны растворять вещества, обладающие ионным строением. [c.259]

Общеизвестно, что вода по большинству своих свойств занимает среди иных жидкостей совершенно обособленное положение. У абсолютно подавляющего большинства жидкостей с повышением давления температура замерзания повышается, но только не у воды. Вода кипит и замерзает при температуре, намного более высокой, чем та, какую можно было бы ожидать, исходя из закономерностей изменения свойств в ряду соединений элементов IV группы с водородом. Вода обладает рекордно высокой теплоемкостью, теплотами испарения и замерзания, поверхностным натяжением, диэлектрической проницаемостью и т. д. и т. п. Словом, куда не посмотри — всюду вода чемпион. [c.73]

При рассмотрении молекулярной структуры указывалось на невозможное использования для выявления структуры некоторых конститущюнных данных, например парахора это доказывает, что перекись водорода ассоциирована. Кроме того, имеется еще другое доказательство в пользу ассоциации. По мнению Мааса и Хэтчера 1108], низкое значение константы Рамзея—Этве-са—Шилдса (зависящей от поверхностного натяжения и плотности) показывает, что перекись водорода ассоциирована примерно в таких же размерах, как и вода. Правило Трутона позволяет сделать несколько более количественные выводы. В соответствии с этим энтропия парообразования прп нормальной температуре кипения для большинства веществ равна 21 кшл мол-град. 1. Высокие значения для перекиси водорода (26,6) и воды (26,1) доказывают, что эти вещества обладают в жидком состоянии некоторыми дополнительными силами притяжения между молекулами, которых нет у других веществ. Как перекись водорода, так и вода в парах не ассоциированы, а поэтому их состояния в парах такие же (если не считать различий в объеме), как и состояния тех веществ, для которых определено нормальное значение константы Трутона. Эта дополнительная упорядоченность или ограничение совершенно неупорядоченного движения в жидкой воде и жидкой перекиси водорода обусловлено связыванием групп молекул за счет водородных связей. Таким образом, силы, связывающие молекулы друг с другом в жидком состоянии, в среднем имеют большую величину, что приводит к увеличению плотности, поверхностного натяжения и энергии, необходимой для парообразования. Это иллюстрируется также высокой диэлектрической проницаемостью перекиси водорода. Диэлектрическая проницаемость пропорциональна квадрату дипольного момента следовательно, если молекулы связываются вместе таким образом, что дипольные моменты агрегатов оказываются увеличенными, то эффект связывания должен увеличить диэлектрическую проницаемость, несмотря даже на снижение общего числа диполей. Расчеты Паулинга 1341 показывают, что диэлектрическая проницаемость перекиси водорода при комнатной температуре в отсутствие ассоциации должна была бы лежать в интервале от 10 до 20, фактическая же ее величина находится около 80. [c.290]

Суммарные энергии сольватации электролитов для ряда растворов приведены в табл. 2.7. Они получены Измайловым на основе измерений электродвижущих сил соответствующих электрохимических систем. Нз табл. 2.7 следует, что энер1 ия сол1)Ватации электролита изменяется несущественно при переходе от одного растворителя к другому. Так, папример, для хлорида водорода максимальное отклонение энергии сольватации от его среднего значения (1382 кДж-моль- ), наблюдаемое в т(зм случае, когда растворителем служит аммиак, составляет 67 кДж.моль , т. е. около 5% обычно же оно не превышает 1—2%. Поскольку диэлектрические проницаемости растворителей, собранных в табл. 2.10, сильно отличаются друг от друга, такой результат указывает на их второстепенную роль в энергетике сольватации и на несовершенство метода Борна и других методов, в которых используется его модель растворителя. [c.67]

Как следует из теоретических и экспериментальных исследований автора по влиянию растворителей на силу кислот и из теоретических работ Соколова, вторая стадия процесса возможна только в достаточно полярной среде благодаря сольватации ионов и не возможна в вакууме, где более вероятной является диссоциация продукта присоединения не на ионы, а на молекулы. Систематические исследования взаимодействия кислот с основаниями в инертных растворителях выполнены Барроу с сотрудниками. На основании изучения инфракрасных спектров они показали, что уксусная кислота и ее галоидзамещенныс образуют с алифатическими аминами и пиридином два ряда продуктов присоединения неионизированные продукты присоединения, образованные за- счет водородной связи между кислотой и основанием, и ионизированные продукты присоединения, в которых водород уже передан основанию и образовал ионы. Последние вследствие низкой диэлектрической проницаемости растворителя не существуют самостоятельно, а включены в ионные нары. Мея ду катионом, полученным в результате передачи протона основанию, и анионом также,возникает водородная связь [c.293]

Из сопоставления следует, что все они являются частными случаями этого уравнения. Уравнение Грегора зачитывает только изменение степени набухания при замене одного иона на другой, т. е. учитывает только четвертый член уравнения (VII, 102). Уравнение Самсонова в явной форме учитывает только изменение ион-дипольного взаимодействия при обмене ионов, т. е. учитывает третий и частично четвертый член уравнения (VII,102). Уравнение Бойда, Шуберта, Адамсона и уравнение Сакаки Томихоко учитывают только изменение диэлектрической проницаемости. Наконец, уравнение Панченкова и Горшкова, выведенное ими для характеристики обмена иона водорода на ионы металлов, учитывает третий, четвертый и пятый члены уравнения (VII,102) и эквивалентно частному случаю для обмена ионов металла при условии, когда взаимодействие между ионами и ионогенными группами можно рассматривать как ионную ассоциацию. Ни одно ранее нредложен-ное уравнение не учитывает влияния основности растворителей на обмен иона водорода и ионов лиата и ни одно уравнение не учитывает молекулярно-адсорбционные свойства ионитов. [c.376]

Муравьиная кислота представляет собой смешивающуюся с водой бесцветную жидкость (т. пл. 8, т. кип. 101 С) с высоким значением диэлектрической проницаемости (е = 56 при 25°С) и очень резким запахом. Ее собственная электролитическая диссоциация характеризуется ионным произведением [НСООН+] [НСОО"] = 5 10- , а растворенная в ней НСЮ редет себя, как сильная кислота (/С = 5-10- ). В парах муравьиной кислоты имеет место димеризация по схеме 2НС00Н (НСООН)г + 14 ккал за счет образования водородных связей (между гидроксильными водородами и карбонильными кислородами). Присутствие в молекуле муравьиной кислоты (К = = 2- 10- ) при одном и том же атоме углерода связей С—Н и С = 0 ведет к тому, что она (подобно альдегидам) является сильным восстановителем. Соли ее (м у-равьинокислые, или формиаты), как правило, легкорастворимы. Интересно, что Сг(НСОО)г способен, по-видимому, существовать в двух формах — синей мономолекулярной и красной бимолекулярной. Разбавленный (1—1,5%) водный раствор НСООН под названием муравьиный спирт употребляется для втираний при лечении ревматизма. [c.562]

Многие свойства воды, такие, как значите, ьнын ди-польный момент, амфотерный характер, большая диэлектрическая проницаемость и, наконец, ее доступность. и легкость очистки ставят ее в особое положение как растворитель. Однако в некоторых случаях неводные среды могут быть применены с большим успехом. Началом исследований в этой области является применение теории Дебая — Хюккеля к неводным растворителям, используемым в качестве среды в органических реакциях. В настоящее время некоторые неводные растворители, например безводный фтористый водород, применяются в промышленном масштабе. Поэтому удивительно, что так мало известно о многих возможных иевод-ных. растворителях. [c.348]

Полярная связь. Выше мы рассмотрели характер химической связи, возникающей между одинаковыми атомами. При этом было очевидно, что образующие связь электроны равномерно распределены вокруг взаимодействующих атомов. Если атомы по своей химической природе различны, образующие связь электроны находятся преимущественно вблизи атомов, обладающих наибольшими значениями электроотрицательиости (см. 6). Такая связь называется полярной, причем мерой полярности служит величина, равная квадрату разности электроотрицательностей взаимодействующих атомов. В качестве примера полярной связи можно указать ца химическую связь в молекулах воды или хлористого водорода. Молекулы с полярной связью являются электрическими диполями и поггроенные из них тела обладают обычно высокими значениями диэлектрической проницаемости. [c.69]

Интересно, что диэлектрические проницаемости смесей перекиси водорода (е = 84,2 при О °С) и воды несколько больше, чем у каждой из этих жидкостей в отдельности. То же относится и к электропроводности водных растворов Н2О2. [c.161]

Фторхлортриоксид термически устойчив до 400 °С, не гидролизуется даже горячей водой (и холодными щелочами), нерастворим в жидком фтористом водороде, умеренно токсичен и сам по себе невзрывчат (но способен давать взрывчатые смеси с некоторыми органическими веществами). Так как его критическая температура довольно высока (+95 °С), он может храниться и транспортироваться, в сжиженном состоянии (при 25 °С давление пара составляет 12 атм). Окислительная активность F IO3 в обычных условиях невелика, но быстро возрастает при нагревании. Поэтому реакции окисления им хорошо поддаются температурному регулированию. Вещество это представляет значительный интерес для реактивной техники. Существует также указание на то, что оно обладает нанвысшим из всех газов значением диэлектрической проницаемости. По фторхлортриоксиду имеется обзорная статья . [c.265]

Подобно воде, пероксид водорода хорошо растворяет многие вещества с полярными связями. Высокая диэлектрическая проницаемость, наличие водородных связей делают Н2О2 и ее водные растворы превосходными ионизирующими растворителями. Однако применение Н2О2 как растворителя ограничено из-за неустойчивости, больнюй чувствительности к прпмесям, ускоряющим его разложение. [c.109]

Возбуждение электрона в зону проводимости, отвечающее полной ионизации, приводит к возникновению свободных электрона и дырки, способных независимо двигаться под действием приложенного поля. Существует и другая возбужденная конфигурация (экситон — см. главы П, V) с более низкой энергией, с которой электрон и дырка движутся как связанные нейтральные образования. Экситон Френкеля (см. гл. II) совершенно аналогичен позитронию (связанной позитрон-электронной паре) и энергетические уровни этого экситона, так же как и позитрония, задаются боровской моделью атома водорода с заменой массы свободного электрона на приведенную массу т . Далее, так как экситон существует в кристалле, а не в вакууме, кулоновское взаимодействие ослабляется за счет диэлектрической проницаемости. Поэтому энергетический спектр экситона (рис. 174) задается выражением [8, 41 [c.421]

Подобно воде, пероксид водорода хорошо растворяет многие вещества с полярными связями. Высокая диэлектрическая проницаемость, наличие водородных связей делают Н2О2 и ее водные растворы превосходными ионизирующими растворителями. [c.302]

Наконец, непротонные растворители не имеют в своем составе водорода, их диэлектрическая проницаемость низка и они не пригодны для создания систем, достаточно хорошо проводящих электрический ток. [c.26]

Жидкий аммиак (т. кип. —33,4°С) имеет высокую диэлектрическую проницаемость и является хорошим растворителем для солей, об-разующих ионные растворы. Он обладает также необычной способностью растворять щелочные и щелочноземельные металлы, не вызывая химической реакции при этом образуются голубые растворы, обладающие исключительно высокой электропроводностью и металлическим блеском. Эти растворы металлов медленно разлагаются с выделением водорода и образованием амидов, подобных амиду натрия НаЫН , образующемуся по зфавнению [c.197]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология