Взаимодействие ионов с молекулами растворителя

Предельно разбавленные растворы характеризуются тем,что теплоты разведения в этих растворах равны нулю, а коэффициенты активности постоянны и могут быть приравнены единице [см. т. I, стр. 210, уравнение (VI, 27)]. Прибавление растворителя не изменяет энергии предельно разбавленного раствора электролита, так как все ионы удалены один от другого настолько, что энергия их взаимодействия практически постоянна ( че зависит от разбавления). С другой стороны, все ионы в таком растворе полностью сольватированы и энергия взаимодействия ионов с молекулами растворителя также постоянна. В таком предельно разбавленном растворе для ионов /-того типа [c.411]

Сложность точных математических решений затрудняет применение электростатической теории к более концентрированным растворам, но она развивается в этом направлении. Основным недостатком электростатической теории является то, что почти не учитывается взаимодействие ионов с молекулами растворителя. Использование диэлектрической проницаемости как макроскопической характеристики раствора не позволяет учесть электрическое взаимодействие ионов с дипольными молекулами растворителя на малых расстояниях. Этот недостаток также ограничивает применимость теории Дебая — Гюккеля областью разбавленных растворов, в которых взаимодействие каждого иона с молекулами растворителя проявлено полностью и остается практически неизменным при дальнейшем уменьшении концентрации (разбавлении). [c.416]

Взаимодействие ионов с молекулами растворителя 41 [c.417]

Причиной, вызывающей распад растворенного вещества на ионы, является интенсивное взаимодействие ионов с молекулами растворителя — сольватация ионов. Частным случаем сольватации ионов является гидратация — взаимодействие с водой. [c.156]

При взаимодействии ионов с молекулами растворителя свойства последних и порядок их распределения изменяются, так как часть молекул, связанных ионами, участвует в тепловом движении как единое целое. Это явление получило название сольватации (гидратации). Изучению сольва- [c.14]

Для объяснения концентрационных зависимостей электропроводности (1.39) — (1.41) и влияния концентрации на подвижность ионов необходимо принимать во внимание взаимодействие между ионами, а также взаимодействие ионов с молекулами растворителя. [c.39]

Образование ассоциированных соединений, межионное взаимодействие и взаимодействие ионов с молекулами растворителя, которые имеют место в растворах электролитов, не только заметно сказываются на явлении электропроводности, но значительно осложняют и протекание диффузионных процессов. [c.42]

Растворимость определяется природой растворенного вещества и растворителя и зависит от характера взаимодействия ионов с молекулами растворителя, а значит, и в частности, и от структуры растворителя. Установлено, что небольшие добавки органического компонента, как правило, укрепляют структуру воды, а при большом содержании неэлектролита происходит разрущение структуры воды. [c.89]

Аррениус не рассматривал причин электролитической диссоциации. Его теория не учитывала взаимодействия ионов с молекулами растворителя (ион-дипольные взаимодействия) и друг с другом (ион-ионные взаимодействия). Несмотря на это она была важным шагом вперед в понимании процессов в растворах электролитов, в частности она существенно упростила анализ ионных равновесий, что очень важно для аналитической химии. [c.177]

Из уравнения (71.15) вытекает, что изменение состава раствора может влиять на скорость электровосстановления через изменение %-иотенциала и коэффициента активности реагирующего вещества /j. Так, сдвиг з -иотенциала в положительную сторону уменьшает скорость восстановления нейтральных молекул. Характер зависимости от состава раствора определяют силы взаимодействия фонового электролита с молекулами растворителя и молекулами реагирующего органического вещества. При сильном взаимодействии ионов с молекулами растворителя происходит высаливание — активность органического вещества в растворе возрастает, и скорость реакции увеличивается. Если же, наоборот, ионы сильнее взаимодействуют с молекулами органического вещества, чем с молекулами растворителя, то происходит всаливание — коэффициент активности реагирующих молекул падает и скорость реакции уменьшается. Такое явление наблюдается, например, при добавлении в раствор катионов ТБА. [c.396]

Другое объяснение исходит из положения о взаимодействии ионов с молекулами растворителя. В результате образования вокруг иона любого заряда оболочки из молекул растворителя (сольватация иона) перемещение иона в электрическом поле замедляется, что уменьшает электропроводность раствора и приводит к снижению степени электролитической диссоциации. Различная степень сольватации веществ, участвующих в реакции, по-разному изменяет скорости прямой и обратной реакций электролитической диссоциации, что также может привести к зависимости константы равновесия от общего содержания ио-ноц в растворе. Однако и это взаимодействие не может в значительной степени сказаться на наблюдаемом поведении сильного электролита в растворе. [c.286]

Теория Дебая — Хюккеля была развита с учетом химизма взаимодействия ионов с молекулами растворителя. В 1959 г. Дебай отмечал Мне кажется, что существенный прогресс в теории концентрированных растворов электролитов может быть достигнут только в том случае, если будет обращено достаточное внимание на существование молекулярных сил, быстро убывающих с увеличением расстояния, помимо дальнодействующих кулоновских сил . [c.211]

В последние годы появляется все больше данных, показывающих, что взаимодействие ионов с молекулами растворителя в значительной степени обусловлено квантовохимическими факторами и по своей природе аналогично образованию координационной связи в комплексных соединениях. [c.283]

Следует отметить, что в ряде случаев взаимодействие ионов с сольватной оболочкой не ограничивается прямыми электростатическими взаимодействиями ион-диполь. Сольватация может происходить и за счет специфических донорно-акцепторных взаимодействий ионов с молекулами растворителя. Во многих случаях сольватированный ион можно рассматривать как комплексный ион с молекулами растворителя во внутренней сфере. [c.110]

В дальнейщем теория Дебая — Хюккеля была объединена с термодинамической теорией взаимодействия ионов с молекулами растворителя. На этой основе было получено уравнение, учитывающее сольватацию иона и прежде всего его ближайшее окружение. Это привело к более оправданному использованию макроскопической диэлектрической проницаемости растворителя, так [c.235]

Взаимодействие ионов с молекулами растворителя — наиболее сложное. В значительной степени оно является ион-дипольным и квантовомеханическим, зависящим от электронного строения атома. [c.271]

Взаимодействие ионов с молекулами растворителя приводит к сольватации — изменению структуры растворителя, окружению ионов определенным числом молекул растворителя. Центральный ион с его ближайшим окружением называют сольватным комплексом. Частным случаем сольватации является гидратация — взаимодействие ионов с молекулами воды. [c.271]

Важной характеристикой сольватации является энергия взаимодействия ионов с молекулами растворителя, составляющими в растворе непосредственное окружение ионов, и с более отдаленными молекулами. Соответственно этому различают ближнюю и дальнюю сольватацию. С ближней связаны кинетические и термодинамические свойства растворов. Дальняя сольватация проявляется главным образом в поляризации молекул растворителя под влиянием кулоновских сил, действующих между ионами. Состояние ионов в растворах и молекулярный механизм протекающих в них процессов связаны с ближней сольватацией. [c.271]

Другая стадия соответствует выделению энергии при взаимодействиях ионов с молекулами растворителя это сольватация ионов. [c.110]

Таким образом, на основании глубокого и всестороннего анализа опытных данных, можно сделать вывод, что химическое взаимодействие ионов с молекулами растворителя, наряду с диэлектрической проницаемостью, оказывает решающее влияние на электропроводность растворов. [c.123]

Ири ностроении теории сделан ряд допущений пе учитьшается дискретность распределения ионов в растворе, не учитывается взаимодействие ионов с молекулами растворителя, ионы рассматриваются как точечные заряды. В силу сделанных нри выводе теории допущений опа применима лишь для весьма разбавленных растворов сильных электролитов, до концентрации не выше 1 моль/м . Попытки усовершенствовать теорию, учитывая размеры ионов, лишь незначительно изменяют пределы ее применимости. [c.16]

Вследствие электростатического взаимодействия между ионами и взаимодействия ионов с молекулами растворителя даже сильно разбавленные растворы электролитов испытывают значительные отклонения от идеального поведения. Для концентрированных растворов пренебрежение неидеальностью поведения может приводить к ошибкам в расчетах химических равновесий (например, констант диссоциации, комплексообразования, распределения и т. д.) в сотни и даже тысячи раз. Для сохранения внешнего вида уравнений, выведенных в предположении идеального поведения системы, концентрации в таких уравнениях заменяют формальными величинами — активностями (а) компонентов системы. Обычно исходят из выражения для химического потенциала ( д) [c.755]

Смещение максимумов в длиноволновую область указывает не только иа сильное взаимодействие ионов с молекулами растворителей в невозбужденном состоянии, но и на еще более сильное взаимодействие в возбужденном состоянии. Наряду с этими могут быть случаи, когда величина изменения обоих уровней будет примерно одинаковой, тогда полосы поглощения такого катиона в газообразном и растворенном состоянии будут совпадать такие соотношения наблюдаются для ионов Сг. [c.347]

Взаимодействием ионов с молекулами растворителя. Это взаимодействие может привести как к укреплению, так и к ослаблению структуры растворителя, т. е. как к усилению, так и к ослаблению ближнего порядка. [c.219]

Все эти данные говорят о том, что эффект отрицательной вязкости связан не только со свойствами ионов, но и со свойствами молекул растворителя, отражает специфическое взаимодействие ионов с молекулами растворителя. Этим объясняется то, что эффект отрицательной вязкости исчезает при больших концентрациях и при повышении температуры. [c.224]

До сих пор мы не учитывали структуру растворителя, рассматривая его как непрерывную среду с однородной диэлектрической проницаемостью. Не вызывает особых сомнений, что макроскопическое значение В приемлемо при интерпретации большей части кинетических эффектов, которые мы обсуждали выше, так же как оно пригодно при рассмотрении статических эффектов в теории Дебая-Хюккеля. В противном случае было бы трудно объяснить предельные закономерности, которым подчиняется изменение коэффициентов активности в зависимости от 1//, а также зависимость коэффициентов диффузии, теплоты растворения, парциальных мольных объемов ионов от ионной силы. Однако эти зависимости ничего не говорят нам об абсолютных свойствах ионов при бесконечном разбавлении. Чтобы подойти к решению таких задач, нам придется рассматривать некоторые детали взаимодействия ионов с молекулами растворителя, находящ,имися с ним в непосредственном контакте. В качестве введения к этой обширной и трудной области рассмотрим с электростатической точки зрения состояние иона гексагидрата кальция в водном растворе. [c.182]

В 1887 г. шведский ученый Аррениус сформулировал теорию электролитической диссоциации, согласно которой водные растворы электролитов содержат главным образом свободные ионы. Эта идея совершила коренной переворот в установившихся воззрениях и, дав удивительно простое объяснение многим свойствам растворов, оказалась исключительно плодотворной для науки. Существенное усовершенствование в теорию Аррениуса внес И. А. Каблуков. Он ввел в 1891 г. представление о взаимодействии ионов с молекулами растворителя, которое получило название сольватации ионов. Это связало теорию Аррениуса с химической теорией растворов Д. И. Менделеева, выдвинутой еще в 1868 г. [c.24]

Из металла, опущенного в раствор, часть ионов кристаллической рещетки, обладающих высокой энергией теплового движения, выходит из нее и переходит в раствор. Этому процессу способствует взаимодействие ионов с молекулами растворителя, находящимися вблизи поверхности твердого тела. Одновременно происходит обратный процесс, т. е. разрушение сольватной оболочки ионов, находящихся в растворе, и их включение в кристаллическую решетку металла. [c.228]

Смещение максимумов в длино-волновую область указывает не только на сильное взаимодействие ионов с молекулами растворителей в невозбужденном состоянии, но и на еще более сильное взаимодействие в [c.209]

В обше.м случае наличие координационной сферы должно привести к возрастанию ионных радиусов, что прежде всего должно уменьшить взаимодействие иона с молекулами растворителя. [c.100]

В дальнейшем теория Дебая-Хюккеля была объединена с термодинамической теорией взаимодействия ионов с молекулами растворителя. На этой основе получено уравнение, утетывающее ближайшее окружение иона. [c.14]

Как видно из табл. 5, зависимость Д// с = f T) для растворов Ка и галогенидов тетраалкиламмония в спиртах носит экстремальный характер. Объяснение этому факту можно дать, рассмотрев основные вклады в процесс растворения от разрушения структуры растворителя ионами электролита и от сольватации (взаимодействия ионов с молекулами растворителя). Следует отметить, что температурная зависимость Д// с Для растворов электролитов в неводных растворителях изучена мало, а имеющиеся немногочисленные данные противоречивы. Так, в работах [18, 19] установлено возрастание экзотермичности при растворении На в метаноле и этаноле при Т > 283 К. Связывается это представление с отсутствием у спиртов такой выраженной структуры, какой обладает вода. Измерения, выполненные Мастрояни и Криссом [20] для ЫаСЮа в метаноле в интервале температур 268—323 К, показали, что для этой соли Д// с увеличиваются с понижением температуры. Отмечена инверсия зависимостей ДЯ с = /("О при разных температурах в области малых концентраций соли ( 0,005 т), которая объясняется авторами сильным влиянием температуры на предельный ограничительный наклон (вследствие изменения с температурой диэлектрической проницаемости растворителя). Обнаруженное увеличение экзотермичности растворения электролитов в метаноле, этаноле и н-пропаноле при пош1женных температурах позволяет предполагать, что разрушение структуры спиртов ионами электролита носит локальный характер. В случае ацетона это выражено более явно. [c.163]

Однако теория Аррениуса вовсе игнорирует взаимодействие ионов с молекулами растворителя, являющееся основным в механизме диссоциащш точно так же не рассматриваются ион-ионные взаимодействия, поскольку ионы отождествляются с частицами идеального газа, а, следовательно, не учитывается отталкивание одноименно заряженных и притяжение разноименно заряженных частиц. Попытки учета такого рода взаимодействий привели к формированию современных термодинамических теорий электролитов. В основу их положен формальный подход, предложенный Льюисом в 1908 г, по которому использована прежняя (т. е. для идеального состояния) форма записи, например, химтеского потенциала, а изменялся лишь сам аргумент. Таким образом, для г-й частицы [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология