Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Гидратация и сольватация ионов в растворе

    Малые скорости движения объясняются, во-первых, тем, что ионы движутся в вязкой среде растворителя, хаотическое движение молекул которого оказывает сопротивление упорядоченному движению ионов к электродам. Во-вторых, на передвижение иона сказывается тормозящее влияние облака ионов противоположного знака, которым окружен каждый ион в растворе. Кроме того, на скорость движения отрицательно влияет гидратация (сольватация) ионов. В результате этого процесса вместо отдельных ионов в растворах передвигаются комплексы, [c.265]


    Если растворить кристаллическую безводную соль (из класса гетерополярных соединений) в большом количестве воды, то при этом происходят следуюшие основные процессы 1) гидратация (сольватация) ионов и ионных групп (ионных пар)  [c.132]

    Гидратация (сольватация) ионов. И. А. Каблуков показал, что теорию электролитической диссоциации нельзя объяснить без химической теории растворов Д. И. Менделеева. [c.152]

    В сильных электролитах при больших разведениях многие величины, характеризующие свойства растворенных веществ, оказываются аддитивно складывающимися из соответствующих свойств ионов. Такими величинами являются кажущийся объем соли, теплота гидратации, сжимаемость и некоторые другие. Это естественно, поскольку при полной диссоциации соли в разбавленном растворе свойства одних ионов никак не влияют на взаимодействие других ионов с растворителем. Однако представление того или иного измеренного (вернее, вычисленного по результатам измерений) термодинамического свойства растворенной соли как суммы свойств ионов этой соли и нахождение величины слагаемых этой суммы невозможно без использования какого-либо более или менее произвольного предположения. Теплоты (энергии) гидратации отдельных ионов могут быть получены из вычисленных по уравнению (XVI, 55) теплот гидратации солей, если предположить, что энергии гидратации ионов и С1 одинаковы (с учетом различия в ориентировке молекул воды около аниона и катиона) . Другой метод определения теплоты гидратации заключается в подборе аддитивных слагаемых таким образом, чтобы величины энергий сольватации ионов линейно зависели от величин, обратных радиусам ионов. Вычисленные разными способами теплоты гидратации того или другого иона полуколичественно согласуются между собой. Теплоты гидратации одновалентных ионов имеют величины по- [c.420]

    В результате процесса сольватации в растворе должны присутствовать не свободные иопы, а ионы с сольватной оболочкой. Как уже отмечалось, Бокрис и Конвеи различают первичную и вторичную сольватную оболочки. Для понимания многих электрохимических процессов важно знать, сколько молекул раствортеля входит во внутреннюю сольват11ую оболочку. Это количество молекул называется числом сольватации п,., или, в случае водных растворов, числом гидратации ионов Пу. Они имеют относительное значение и дают ориентировочные сведения о ч теле молекул растворителя, входящих во внутренний слой. Различные методы определения чисел сольватации приводят к значениям, существенно отличающимся друг от друга. В методе Улиха предполагается, что образование внутреннего гидратного слоя подобно замерзанию воды. Такое представление разделяют и многие другие авторы, Эли и Эванс, например, сравнивают сольватный слой с микроскопическим айсбергом, сформировавшимся вокруг частицы растворенного вещества. Так как уменьшение энтропии при замерзании воды составляет 25,08 Дж/моль град, то число гидратации [c.66]


    Основываясь на этих соображениях, можно качественно оценить растворимость ионных соединений. В случае органических ионов необходимо учитывать влияние гидрофобного взаимодействия, однако незначительное увеличение энергии сольватации и тем самым преодоление взаимного притяжения ионных пар, а также энергии гидратации позволяют ионам растворяться даже в малополярных растворителях. Если энергия, необходимая для растворения, обеспечивается энергией гидрофобного взаимодействия, то растворение становится более благоприятным. [c.152]

    Русские ученые, начиная с М. В. Ломоносова, занимавшегося изучением солевых растворов, успешно работали над созданием общей теории растворов, уделяя особое внимание химическим явлениям. Большую роль сыграла гидратная (химическая) теория растворов, созданная Д. И. Менделеевым и развитая далее в работах его учеников. По этой теории растворы представляют собой переменные диссоциирующие химические соединения растворенного тела и растворителя, называемые теперь сольватами, а в случае водных растворов—гидратами. В. А. Кистяковский и И. А. Каблуков ввели понятие о гидратации (сольватации) ионов электролитов и этим положили начало объединения физической и химической теорий растворов, которое характерно для русской и советской школы физической химии растворов. Между тем в книге Харнеда и Оуэна, как и почти во всей современной американской научной литературе, не учитываются и даже не цитируются работы крупнейших русских ученых, так же как и более поздние исследования советских ученых в области теории растворов электролитов. [c.4]

    При нуклеофильном замещении имеет место атака молекулы нуклеофилом, который предоставляет для образования новой связи свои электроны. Электроны разрывающейся связи уходят вместе с освобождающимся ионом. Такие реакции идут только в жидкой фазе, обычно в растворах. В газовой фазе они идти не могут, так как диссоциация, например, связи С—С1 требует затраты более 220 ккал/моль. В жидкой фазе затрата энергии на диссоциацию значительно ниже (около 60 ккал/моль) благодаря выделению теплоты гидратации (сольватации) ионов. [c.102]

    Как отмечалось, сильные электролиты не подчиняются закону разбавления Оствальда. Степени диссоциации сильных электролитов, вычисленные из данных криоскопии, электропроводности и электродвижущих сил, заметно расходятся между собой даже в относительно разведенных растворах. Рентгенографическое изучение показало, что электролиты в твердом кристаллическом состоянии имеют ионную решетку. При растворении благодаря высокой диэлектрической постоянной воды и других растворителей с полярными молекулами электростатические силы между ионами уменьшаются. Этому же способствует и большая энергия гидратации (сольватации) ионов. Сильные электролиты практически полностью диссоциированы на ионы. Наблюдавшееся на опыте отклонение свойств растворов сильных электролитов от идеальных вызвано действием электрических межионных сил в растворе. [c.95]

    Малые скорости движения объясняются, во-первых, тем, что ионы движутся в вязкой среде растворителя, хаотическое движение молекул которого оказывает сопротивление упорядоченному движению ионов к электродам. Во-вторых, на передвижение иона сказывается тормозящее влияние облака ионов противоположного знака, которым окружен каждый ион в растворе. Кроме того, на скорость движения отрицательно влияет гидратация (сольватация) ионов. В результате этого процесса вместо отдельных ионов в растворах передвигаются комплексы ионов, содержащие большое количество молекул растворителя. (В расплавах электролитов этот фактор не проявляется). [c.237]

    При распределении неорганических соединений большую роль играет сольватация ионов и особенно гидратация их в водном слое. В этом случае ионы удерживаются в водном слое, и коэффициент распределения снижается. Степень гидратации зависит от ряда параметров, между прочим и от валентности и электронной конфигурации ионов, а также от концентрации всех находящихся в растворе веществ. С гидратацией, вредной для распределе- [c.25]

    Было установлено, что структурные изменения свободного растворителя в разбавленных растворах электролитов приводят к изменению гидратации (сольватации) ионов в растворе рост упорядоченности свободного растворителя (стабилизация его структуры) ведет к ослаблению сольватации растворенного вещества напротив, разрушение структуры свободного растворителя ведет к усилению сольватации. [c.200]

    Изучению процессов гидратации (сольватации) в растворах электролитов посвящено большое количество исследований и специальных симпозиумов [1]. Однако различные методы изучения ионных гидратов дают далеко не согласующиеся между собою данные. [c.59]


    Энергию, необходимую для отрыва иона от металла обозначим через /ме, а выделяющуюся при гидратации (сольватации) иона в растворе —через /сольв. Энергия /ме зависит только от природы металла, энергия и сольв зависит от природы ионов, их активности в растворе и от природы растворите чя. [c.265]

    В молекулах или в кристаллах соединений с и о и н о й связью содержатся не нейтральные атомы элементов, а их ионы, и, например, хлористый натрий состоит из ионов Na+ и С " не только в водных растворах, но и в любом его состоянии. Из этих ионов состоят, в частности, и кристалл поваренной соли и молекулы Na l в парах. Таким образом, в отношении ионных соединений развитие электронной теории валентности избавило гипотезу электролитической диссоциации от задачи объяснить процесс образования ионов, так как при растворении такого электролита происходит лишь разъединение ионов, а не образование их. Переход ионов в раствор происходит в результате взаимодействия их с молекулами растворителя, в результате образования связей между ионом и молекулами растворителя (сольватация ионов) и, в частном случае, молекулами воды (гидратация ионов). [c.383]

    Гидратация и сольватация ионов в растворе 385 [c.385]

    Впоследствии было установлено, что энергетические затраты на разрушение решетки при растворении кристаллов, на диссоциацию солей и кислот и т. п. компенсируются энергией сольватации ионов — энергией, которая выделяется при взаимодействии ионов с растворителем, или энергией гидратации, если речь идет о водных растворах (И. А. Каблуков). [c.431]

    Переход ионов в раствор происходит в результате взаимодействия их с полярными молекулами растворителя вследствие образования связей между ионами и молекулами растворителя (сольватации ионов), в частном случае с молекулами воды (гидратация ионов). [c.177]

    Ведущую роль в процессе диссоциации ионных кристаллических веществ и полярных молекул играет взаимодействие их с растворителем и образование гидратов (сольватов). Гидратация (сольватация) — это весьма сложный по характеру процесс взаимодействия. Растворитель — не только среда, в которой протекает растворение, но и химический реагент. Гидратация (сольватация) определяется всеми возможными взаимодействиями в растворах она может претерпевать изменения в зависимости от природы электролита и [c.208]

    Образование ионной атмосферы и ассоциация иов ов в ионные двойники и тройники не исчерпывают всех обстоятельств, от которых зависит поведение электролитов в растворах. Поведение ионов в растворах в значительной степени зависит от их сольватации в неводных растворах и гидратации в водных растворах. [c.137]

    В кинетическом подходе к гидратации, как и в термодинамическом, используется представление о координационном числе, имеющем, однако, несколько иной смысл под координационным числом нона в разбавленном водном растворе понимается среднее число молекул воды, составляющих ближайшее окружение иона. Оно может принимать дробные значения является статистической величиной, зависит от теплового и прежде всего трансляционного движения частиц. Кинетический подход развит для водных растворов и представляет в основном интерес для ионов, не слишком сильно взаимодействующих с ближайшими молекулами воды. Вместе с тем он обладает и достаточной общностью — прочное связывание ионами ближайших молекул воды можно представить как предельный случай уменьшения подвижности этих молекул. Подход к сольватации с кинетических позиций будет также справедлив при рассмотрении сольватации ионов во многих других растворителях. Основные положения кинетической [c.239]

    Гидратация и сольватация ионов в растворе. Изложенные представления о механизме образования ионного раствора заставляют признать существование интенсивного взаимодействия между молекулами растворителя и ионами как в процессе растворения, так и в самом растворе. В водных растворах гидратация ионов была установлена в работах Каблукова, Джонса и др. Она проявляется во всех свойствах этих растворов. Одним из следствий ее является способность многих электролитов, при выделении их из растворов, связывать некоторое количество воды, увлекая ее в виде кристаллизационной воды. Именно гидратация ионов препятствует обратному соединению ионов в молекулы. Ионодипольное взаимодействие бывает наиболее интенсивным при гидратации положительных ионов, обладающих малым радиусом (например, Li+) и в особенности малым радиусом и одновременно большим зарядом (например, А1 +). [c.385]

    Размеры иона лития наименьшие в подгруппе щелочных металлов. Следствием этого является сильная гидратация этого иона в водных растворах. Несомненно, что хорошая растворимость некоторых солей лития (например, перхлората) в воде, спиртах, эфирах связана с энергичной сольватацией этого иона. Литий склонен к образованию ковалентных связей. В парах при высоких температурах около 1 % атомов лития существуют в виде двухатомных молекул, причем для связи в Ыг используются 25-электроны. По некоторым данным функции 5-типа не являются в таких молекулах чистыми и содержат примесь р-функций. [c.152]

    Энергии гидратации, рассчитанные по модели Борна, весьма значительны и достаточны для разрушения кристаллической решетки при образовании растворов электролитов. Это наиболее важный качественный вывод из теории Борна, который показывает, что йсповной причиной образования и устойчивости растворов электролитов служит сольватация ионов. К этому выводу можно прийти также, не производя расчетов, а сопоставляя формулы (II.6) и (11.12). Если в этих формулах пренебречь 1/п и 1/е по сравнению с единицей, положить Z = Z2, А 2 и ri r l , то энергия сольватации одного иона окажется равной половине энергии кристаллической решетки. Иначе говоря, энергия сольватации двух ионов — катиона и аниона — как раз скомпенсирует энергию разрушения penieTKH кристалла. [c.27]

    Теплоту, энтропию и энергию гидратации исследовали, основываясь на экспериментально определяемых теплотах растворения и энергиях решеток солей. Для случая бесконечного разведения раствора кристаллического электролита первая интегральная теплота растворения АЯо равна сумме энергии решетки и общей теплоты гидратации (сольватации) катионов и анионов. Энергия решетки определяется как изменение энтальпии, отвечающее взаимному удалению ионов решетки на бесконечно большое расстояние  [c.254]

    Так как прямое определение энергии Гиббса и энтальпии сольватации ионов невозможно, то приходится идти по пути условного разделения значений этих функций между ионами электролита. Можно предположить, что в водных растворах энтальпии гидратации равны у гидратов катионов и анионов одинакового радиуса. Поскольку диполь воды обладает асимметрией, равной 0,025 нм, то в гидратированном анионе молекулы воды располагаются на это значение ближе к аниону и в гидратированном катионе на то же значение дальше от катиона. Следовательно, эффективный радиус катиона на 0,025 нм больше его кристаллографического радиуса гс, у аниона на 0,025 нм меньще его кристаллографического радиуса гд. [c.420]

    Сольватация ионов. Взаимодействие ионов с растворителем называют сольватацией ионов. Для водных растворов используется термин гидратация. Согласно сказанному сольватация включает в себя химическое и электрическое взаимодействие ионов с окружающими частицами. На примере галогенидов щелочных металлов можно видеть, что оба эти типа взаимодействий тесно взаимосвязаны, поэтому исследование каждого из них в отдельности затруднительно. В разбавленных растворах ионов на первый план нередко выступают электростатические силы. В концентрированных растворах обычно увеличивается влияние химических взаимодействий. [c.90]

    Как известно, растворение хлористого водорода в воде сопровождается довольно сильным разогреванием образующегося раствора. Действительно, энергия связи водорода и хлора в молекуле H I равна 1360 кДж/моль. Теплота гидратации протона равна И(Х) кДж/моль, что в сумме с уже приводившейся теплотой сольватации иона С1 дает общую теплоту гидратации H I 1450 кДж/моль, а это заметно больше энергии связи Н— I. Вот почему при образовании раствора соляной кислоты и происходит довольно сильное разогревание. [c.31]

    Н. А. Изгарышевым [48, 49", на основании ряда экспериментальных исследований, было показано, что основ ым источником энергии гальванического элемента является энергия гидратации (сольватации) ионов металла растворяющегося электрода. Таким образом, общеизвестная нернстовскап константа упругости растворения является функцией энергии гидратации и отрыва электрона от ион-атома металла. Близкие взгляды высказывал также Л. М. Писаржевский [50]. По Писаржевскому, причинами перехода ионов металла в раствор являются  [c.83]

    Одна нз первых попыток теоретического расчета энергий гидратации отдельных ионов принаддежит Борну (1920). Его метод основан на предиоложении, что энергия гидратации (сольватации) иоиа и с равна разности потенциальной энергии иона в вакууме /у и в растворе 7],  [c.53]

    Раствор — динамическая система, в которой в различной степени диссоциирующие при данной температуре сольваты находятся в подвижном равновесии со своими продуктами диссоциации. Между сложными частицами раствора происходит постоянный обмен. При повышенных концентрациях понятия растворитель и растворенное вещество становятся равноправными [94, стр. 6]. Сольваты (гидраты) образуются за счет диполь-дипольного, донорно-акцепторного взаимодействия, за счет водородных связей и дисперсионного взаимодействия. Ионы особенно склонны к гидратации. Сольватация (гидратация) уменьшается при нагревании. [c.151]

    Научные основы теории химического взаимодействия между компонентами раствора были заложены Д. И. Менделеевым. Основной недостаток теории электролитической диссоциации он видел в игнорировании химического взаимодействия между частицами растворенного вещества и молекулами растворителя. Обычно это взаимодействие учитывают, вводя- представления о гидратации в водных растворах и о сольватации в общем случае. Последние вошли в науку в конце 80-х годов прошлого столетия в результате трудов отечественных (И. А. Каблуков, В. А. Кистя-ковский) и зарубежных (Т. Фицпатрик, Д. Чамичан) ученых. Долгое время в основе теории сольватации ионов лежало представление об электростатическом взаимодействии ионов с диполями молекул растворителя. Однако сейчас уже ясно, что электростатическая теория сольватации имеет ряд принципиальных недостатков. Развитие квантовой химии показало, что взаимодействие между атомными и молекулярными системами может быть объяснено и рассчитано на основе квантовой механики. [c.236]

    На основе синтеза представлений Аррениуса и гидратпой теорий Д И. Менделеева И. А. Каблуков ( 891) создал более точную теорию, согласно которой электролитическая диссоциация веществ на ионы сопровождается сольватацией ионов, т. е. взанмоденстви-, ем последних с молекулами среды. Если средой является вода, то этот процесс называют гидратацией. Так, например, нон водорода Н+ в водном растворе соединяется с молекулой воды, образуя сложный ион гидроксония Н++Н20=Нз0+. Катион бериллия Ве + образует тетрагидрат [Ве(Н20)4] +, нон А1 + — гексагидрат [А1 (Н20)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.15]

    Наличие ионов в растворе объясняется двумя причинами. Во-первых, ионы могут существовать уже в нерастворенном твердом веществе. Когда мы растворяем обычную поваренную соль Na l в воде, ионы, которые уже существовали в кристалле, распределяются (диспергируют) в растворителе. При этом происходит отделение друг от друга ионов натрия и хлора, связанных между собой в кристаллической решетке, и необходимая для их разделения энергия обеспечивается за счет вьщеляющейся энергии сольватации или гидратации этих ионов водой. Следовательно, раствор Na l представляет собой дисперсию уже существовавших ионов. [c.264]

Смотреть страницы где упоминается термин Гидратация и сольватация ионов в растворе: [c.615]    [c.4]    [c.162]    [c.413]    [c.184]    [c.364]    [c.146]    [c.297]    [c.462]   
Смотреть главы в:

Краткий курс физ. химии -> Гидратация и сольватация ионов в растворе

Краткий курс физической химии Изд5 -> Гидратация и сольватация ионов в растворе

Краткий курс физической химии Издание 3 -> Гидратация и сольватация ионов в растворе

Курс физической химии Издание 3 -> Гидратация и сольватация ионов в растворе



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Гидратация ионов

Ионы сольватация,

Раствор ионный

Растворы гидратация ионов

Сольватация

Сольватация ионов

Сольватация ионов в растворе



© 2025 chem21.info Реклама на сайте