Подвижность ионов в неводных растворах

Таблица 66 Подвижность ионов в неводных растворах при 25°

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. IV.4) в результате увеличения подвижности ионов, а для слабых электролитов— также и степени диссоциации. Эта закономерность нарушается в неводных растворителях с низкой диэлектрической проницае- [c.85]

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]

Влияние природы растворителя на подвижность ионов для водных и неводных растворов примерно одинаково. Возрастание вязкости раствора затрудняет перемещение ионов и этим снижает электропро-воднссть раствора. Вальденом было установлено, что произведение [c.275]

Подвижность ионов в неводных растворах [c.440]

Обращает на себя внимание тот факт, что подвижность ионов гидроксила во всех неводных растворах почти не отличается от подвижности других ионов, т. е. подтверждается предположение о том, что аномально высокая подвижность этого нона в водных растворах обусловлена пе большей скоростью его движения, а особым механизмом переноса электричества. [c.442]

Аномально высокая подвижность иона гидроксония, правда, меньшая, чем в водных растворах, сохраняется в метиловом и этиловом спиртах, но в других растворителях не наблюдается. Отсюда следует, что сольватирован-ный протон в неводных растворителях переносит электричество обычным путем, т. е. путем непосредственного движения по направлению к катоду, и лишь в спиртовых растворах протон получает возможность более выгодного движения (цепной, или эстафетный механизм). По-видимому, ионизация (диссоциация), например, хлористого водорода в спиртовом растворе происходит по уравнению [c.442]

Из данных о подвижности ионов и приведенных выше данных об энергиях сольватации следует, что, вероятно, таким электролитом может быть sl в водном и неводном растворах. Еще более надежным будет раствор соли с большим органическим анионом и катионом. Например, соли четвертичного аммониевого основания и аниона иода или органической кислоты с большим радикалом, подобным по строению радикалу катиона четвертичного аммониевого основания. [c.400]

Влияние растворителя на подвижность ионов подтверждается данными табл. 13, из которой следует, что в органических растворителях эта величина может меняться в несколько раз, причем во многих случаях в неводных растворах подвижности меньше, чем в водных. Однако встречаются и исключения. Для растворов в ацетоне и цианистом водороде влияние растворителя на подвижность иона связывают с вязкостью растворителя т]о. Подставляя формулу Стокса в выражение (III.6), получим [c.90]

Как отмечалось, аномально высокая подвижность иона гидроксония, правда, меньшая, чем в водных растворах, сохраняется только в метиловом и этиловом спиртах. Отсюда следует, что сольватированный протон в неводных растворителях переносит электричество обычным путем, т. е. путем непосредственного движения по направлению к катоду, и лишь в спиртовых растворах протон получает возможность более быстрого движения. По-ви- [c.90]

Высокочастотное титрование выполняют в водных и неводных растворах, используя все типы реакций, применяемых в обычной (низкочастотной) кондуктометрии кислотно-основное взаимодействие, замещение, осаждение, комплексообразование и окисление — восстановление. Особое значение имеет кислотноосновное взаимодействие, так как в этом случае титрование осуществляется с большой чувствительностью вследствие большой подвижности ионов Н+ и 0Н (/н+ 350, /он —198 См см ), обусловливающих резкое изменение электропроводности в конечной точке. [c.14]

Из неводных растворов этот процесс можно провести с большей эффективностью, благодаря отсутствий подвижных ионов водорода, при использовании апротонных растворителей и некоторому сдвигу потенциала осаждения в положительную сторону. [c.61]

Одним из наиболее важных доказательств соответствия модели Аррениуса с опытом оказались каталитические свойства кислот. То, что кислоты обладают каталитическими свойствами, было найдено давно, но только теория электролитической диссоциации связала эти свойства с концентрацией ионов водорода. Вследствие большей подвижности ионов водорода по сравнению с подвижностью различных анионов изменение электропроводности раствора должно быть аналогичным изменению каталитической активности раствора, если действительно ион водорода является причиной каталитических свойств. Один из наиболее выдающихся примеров такого соответствия, найденный Гольдшмидтом, показан в табл. 9-1, в которой сравниваются относительная электропроводность и каталитическое действие ряда кислот в безводном этаноле. Несмотря на очевидный успех теории Аррениуса, все же скоро обнаружились и ее недостатки. Вполне естественно, что недостатком этой теории оказалась ее ограниченность. Теория применима только к водным растворам. Конечно, большая часть химических реакций происходит в водных растворах, но существуют и другие растворители, применение которых также имеет большое значение. В то время особенно важным неводным растворителем был жидкий аммиак. Было существенно и то, что эти понятия исключались также для реакций в газовой фазе, где вообще нет растворителя. Другая слабая сторона теории состояла в ограничении понятия основание соединениями, содержащими гидроксильные группы. [c.351]

Аномально высокую подвижность ионов водорода раньше объясняли тем, что их радиус очень мал. Затем было установлено, что в растворе негидратированные протоны из-за высокой плотности заряда существовать не могут. Ионы гидроксония НзО , как и гидроксильные ионы, гидратированы, и их эффективные радиусы сопоставимы с этими величинами для других ионов. Кроме того, аномально высокой подвижностью ионы Н3О+ и ОН обладают только в водных растворах или в растворителях, содержащих гидроксильные группы. В остальных неводных растворителях подвижность этих ионов имеет тот же порядок, что и для других однозарядных ионов. В настоящее время считают, что диссоциация Н2О протекает по схеме [c.192]

Подвижность ионов в неводных растворах при бесконечном разбавлении (при 25° С) [c.674]

Измерение проводимости является одним из самых надежных методов, показывающих, что образование солей в неводных растворителях происходит путем взаимодействия кислоты и основания. Установлено, что добавление трехфтористого бора к раствору фтористого калия во фтористом водороде вызывает снижение электропроводности вследствие замены иона Р-(НР) менее подвижным ионом Вр4- Прибавление трехфтористого бора к пятифтористому иоду -и трехфтористому мышьяку повышает электропроводность раствора в результате образования кислоты в неводном растворителе. Собственно трехфтористый бор обладает чрезвычайно низкой электропроводностью . [c.205]

Как известно, ионной проводимостью обладают водные и неводные растворы электролитов, расплавленные электролиты и твердые электролиты. Наиболее простыми в эксплуатации и наиболее стабильными при невысоких температурах являются водные растворы электролитов. Поэтому в ТЭ, работающих при температурах ниже 200 °С, обычно используются водные растворы электролитов. Как известно из электрохимии, наибольшую подвижность имеют ионы водорода и гидроксила, по- [c.34]

Обычно опыт дает не те значения Е я р, которые входят в эту формулу. В первую величину входит добавочное слагаемое — диффузионный потенциал, во вторую — коэффициент — степень диссоциации. Легче всего оба фактора могут быть учтены (или устранены) в водных растворах, для которых применимость формулы (1) вряд ли подлежит сомнению. Наоборот, в неводных растворах наши знания о степенях диссоциации и о подвижностях ионов слишком неполны и неточны, чтобы можно было с достаточной достоверностью ввести необходимые поправки к Е и р. Также не найдены до сих пор способы элиминировать в них диффузионные потенциалы. [c.79]

Раньше считали, что в растворе существуют ионы водорода, большая скорость движения которых объясняется исключительно малым радиусом ионов. Несостоятельность этого утверждения стала очевидной после того, как установили, что в растворе имеются не ионы водорода H а ионы гидроксония Н3О+. Эти ионы, так же как и ионы гидроксила, гидратированы, и эффективные радиусы их имеют тот же порядок, что и радиусы других ионов. Следовательно, если бы механизм переноса электричества этими ионами был обычным, то подвижность их даже не отличалась бы существенно от подвижностей других ионов. Это и наблюдается в действительности в большинстве неводных растворов. Аномально высокая подвижность Н3О+ и ОН проявляется только в растворах в воде и простейших спиртах, что, очевидно, связано с особенностями переноса электричества этими ионами, которые отличаются от других ионов тем, что являются ионами самого растворителя — воды. [c.405]

Для получения надежных результатов при кондуктометрическом титровании следует иметь в виду, что удельная электропроводность, изменяющаяся в процессе химической реакции, является аналитическим сигналом, зависящим от многих факторов, которые надо учитывать констант образования (диссоциации) всех участников химической реакции, константы автопро-толиза растворителя, подвижности ионов, ионной силы раствора и др. Использование неводных органических растворителей значительно расширяет возможности кондуктометрического метода анализа. [c.105]

В случае неводных растворов вопрос об электроде сравнения решается с учетом специфики используемого растворителя. Следует отметить, что для многих жидкостей, относящихся к анротонным диполярным растворителям, молекула которых не содержит подвижного иона водорода и обладает более или менее значительным диполем, удобным электродом сравнения является металлический лнтий. [c.293]

Эквивалентная электропроводность изменяется с температурой. Для большинства электролитов с повышением температуры электропроводность увеличивается, что объясняется повышением подвижности ионов. Однако для некоторых электролитов, особенно в неводных средах, возможно и снижение электропроводности. Это связано с уменьшением диэлектрической проницаемости растворителя. Величина эквивалентной электропроводности зависит также от амплитуды и частоты приложенного электрического поля. Особенно заметно это проявляется в растворах сильных электролитов, где на перемещение ионов оказывает влияние окружающая противоионная атмосфера. При высоком напряжении ион движется значительно быстрее, чем образуется ионная атмосфера, и поэтому отсутствуют, катафоретиче-ские и релаксационные эффекты. Электропроводность растворов в этих условиях резко возрастает. Релаксационное торможение снижается, кроме того, при повышенных частотах (эффект Дебая—Фаль-кенгагена). В растворах слабых электролитов электропроводность также растет с увеличением градиента поля, однако природа этого явления связана с изменением равновесия диссоциации. При высоком градиенте потенциала равновесие сдвигается в сторону образования ионов. [c.225]

Для расчета предельных подвижностей отдельных ионов из необходимо знать числа переноса хотя бы для одной соли в данном растворителе при заданной температуре. С помощью этих данных, используя закон Кольрауша о независимом движении ионов, можно рассчитать предельные подвижносщ других ионов. Однако выполнено очень немного точных измерений чисел переноса в неводных растворах, и поэтому были предложены некоторые другие методы определения электропроводности отдельных ионов. [c.22]

Единственное исследование, пошященное точному определению температурной зависимости чисел переноса, [ 13] показывает, что относительные подвижности ионов в метиловом спирте почти не меняются при увеличении температуры [25]. В настоящее время не ясно, насколько такая закономерность является общей для неводных растворов. Существование эффектов, связанных с изменениями в сольватных оболочках, не вызывает сомнений, однако пока не разработана теория, способная количественно предсказать влияния этих факторов на ионные подвижности. [c.81]

В зависимости от заряда ионов, их подвижностей, концентрации раствора, природы растворителя и других факторов диффузионный потенциал изменяется в очень широких пределах от долей милливольта до десятков милливольт и более. На практике диффузионный потенциал стремятся элиминировать с помощью так называемого солевого мостика. Основным назначением его является осуществление электролитического контакта, однако с целью элиминирования диффузионного потенциала для солевого мостика применяют концентрированный раствор электролита с приблизительно одинаковыми подвижностями катиона и аниона. Очень часто в качестве электролита для солевого мостика используют насыщенный раствор КС1, применяют также растворы NH4NO3, KNO3 и др. Солевой мостик помещают между растворами, заменяя таким образом границу раздела и существенно уменьшая диффузионный потенциал. При работе с неводными растворами для солевого мостика используют спиртовые растворы Nal и KS N. [c.195]

Для получения надежных данных методом кондуктометрического титрования следует иметь в виду, что удельная проводимость, изменяющаяся в процессе химической реакции, является аналитическим сигналом, зависящим от многих факторов, которые надо учитьшать констант образования (диссоциации) всех участников химической реакции, констант автопротолиза растворителя, подвижности ионов, ионной силы раствора, произведения активностей малорастворимых соединений. Нлз-кочастотная кондуктометрия неприменима, если при контакте электродов с раствором имеют место эффекты катализа, сорбции, поляризации, если определение ведется в агрессивной среде и т. д. Кондуктомет-рическое титрование позволяет определить концентрацию насыщенного раствора от 10 до 10 моль л с воспроизводимостью 0,5%. В неводных растворителях нижний предел определяемых концентраций 10" моль Л" . При этом погрешность определения увеличивается до 1-2%. [c.283]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология