Понятие сольватации (гидратации) ионов

Понятие сольватации (гидратации) ионов [c.137]

Под соединениями, составляющими, в частности, водный раствор, Д. И. Менделеев подразумевал гидратные соединения или просто гидраты. Позже И. А. Каблуковым введено в химию понятие о гидратации ионов и молекул в водных растворах и о сольватации для любых растворителей. [c.182]

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]

Мы полагаем, что в связи со сказанным удобнее рассматривать для многих систем ионный обмен как процесс, протекающий с участием лишь способных к обмену ионов в растворе и резинатов, включая переносимую воду в состав компонентов. Еслп степень сольватации каждого иона при переходе в другую фазу не зависит от ионного состава ионита, то подобное представление является полностью обоснованным. Даже для переменной степени гидратации ионов, участвующих в ионном обмене, введение понятия резинатов позволяет рассматривать в качестве компонентов только гидратированные ионы [c.80]

Понятие вторичная гидратация [60] применяется к молекулам воды, которые, хотя и не находятся в первичной гидратной оболочке, все еще в значительной степени удерживаются возле иона благодаря электростатическому притяжению и оказывают влияние на свойства, зависящие от сольватации. [c.39]

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]

Так, К. П. Мищенко на обширном экспериментальном материале показал для разных групп электролитов, как меняются свойства воды по мере повышения концентрации электролита в растворе при разных температурах. Он показал, что, в отличие от других растворителей, в которых повышение температуры всегда ослабляет сольватацию ионов, в воде уменьшение связей между молекулами, происходящее с повышением температуры (см. 73), в какой-то степени облегчает гидратацию ионов, поэтому повышение температуры может меньше ослаблять гидратацию ионов или даже сопровождаться повышением гидратации их. К. П. Мищенко и А. М. Сухотин ввели понятие о границе полной [c.529]

В тех случаях, когда растворение одного вещества в другом не сопровождается явно выраженной химической реакцией, между растворяемым веществом и растворителем происходит такое взаимодействие, которое принято называть сольватацией. Сольватация — весьма широкое понятие, и поэтому, если в качестве растворителя используется вода, взаимодействие между растворяемым веществом и растворителем называют гидратацией. Говоря о сольватации или гидратации, имеют в виду механизм растворения, при котором осуществляется сильное взаимодействие растворителя и растворенного вещества с образованием ассоциированных групп частиц таким частицам нередко можно приписать определенную формулу. Если растворителем является вода, образующиеся комплексы называют гидратами в качестве примера приведем формулы некоторых двухвалентных и трехвалентных катионов, сольватированных водой А1(Н20)е , Си(Н20) +, №(Н20) + и Се(Н20)3 +. Число молекул воды, ассоциированных с каким-либо ионом растворенного вещества, определяется, с одной стороны, размером этого попа, а с другой стороны — его атомным строением. Маленький ион может быть окружен лишь небольшим числом вплотную приблизившихся к нему молекул растворителя, однако большой ион, например Се , или Ка" , может присоединить к себе довольно много молекул растворителя. Сольва- [c.207]

Нельзя не отметить роль, которую сыграли идеи В. А. Каргина в выяснении вопроса о природе высокой устойчивости гидрофильных (лиофильных) коллоидных систем. В 30-е годы стабильность гидрофильных коллоидов объясняли значительной гидратацией (сольватацией) частиц дисперсной фазы [6]. Однако впоследствии выяснилось, что у типичных гидрофильных коллоидов гидратация невелика, на что обратил внимание в своих работах В. А. Каргин. Одновременно оказалось, что само понятие гидратация недостаточно определенно, например для ионов измеренные значения гидратации (числа молекул воды, связанных с одним ионом) могут колебаться в пределах двух десятичных порядков. Тогда возникло [c.87]

В работах [46, 47] на основании анализа литературных данных о температурной зависимости активности воды в растворах различных электролитов проводится прямая связь между гидратацией стехиометрической смеси ионов в растворе и изменением активности с температурой. Для характеристики ближней сольватации О.Я. Самойловым [48] введены понятия о положительной и отрицательной сольватации. Если t - среднее время пребывания молекулы растворителя в ближнем к /-му иону временном положении равновесия в структуре раствора, а То — среднее время пребывания молекулы растворителя в равновесном положении в структуре чистого растворителя, то частоту обмена молекул растворителя вблизи иона определяет отношение т,/то. Таким образом, критерий г,/то является мерой сравнения подвижности молекул растворителя в растворе и чистом растворителе и определяет тип сольватации ионов в растворе при данной температуре. Случай т,/то > 1 соответствует положительной сольватации ионов, а т,/то < 1 — отрицательной сольватации. Если при повышении- температуры активность воды увеличивается, то наблюдается отрицательная гидратация (т,/то < 1). [c.177]

Отклонение от идеалъиос Ш для систем, в которых экспериментально измеренные в разбавленных растворах коэффициенты активности уменьшаются с ростом концентрации электролита, обусловлено ион-ионными взаимодействиями (образование ионных облаков ). Иногда эти взаимодействия называют дальнодействующими нли просто дальними. Существуют короткодействующие взаимодействия (с малым радиусом действия), причем наиболее важным из них является гцдратация. В разбавленных системах влияние гидратации постоянно, поскольку сама активность воды не изменяется. Следовательно, коэффициенты активности в разбавленных системах не зависят от гидратации ионов, что учтено выбором стандартного состояния. Таким образом, необходимо понимать, что понятие коэффициента активности относится к гидратированному нону. При возрастании концентрации электролита активность растворителя должна понижаться, влияя тем самым на положение равновесия сольватации. Равновесие сольватации при этом сдвигается в сторону менее соль-ватировавных или голых иоиов. Следовательно, коэффициенты активности голых ионов возрастают. Это наиболее справедливо для небольших ионов. [c.137]

Исследование сольватации растворенных веществ представляет собой одну из основных задач учения о растворах. Как ун<е отмечалось, сольватация не может быть понята без знания структуры растворов и растворителей. Вопросы гидратации ионов в водных растворах являются весьма важной частью общей проблемы сольватации. Вследствие гетеродинамности водного раствора связь сольватации со структурой выступает здесь особенно отчетливо. [c.194]

В результате рассуждений и расчетов, отчасти отраженных в гл. IV, посвященной проблеме сольватации, мы пришли к заключению, что при выборе пары ионов, п. м. теплоемкости или энтропии которых можно считать приближенно равными, нельзя опираться на како11-либо один признак близость кристаллохимических радиусов или равенство теплот гидратации, как это пытались делать и мы в процессе анализа опытных данных. Как мы видели выше (гл. IV), само содержание понятия равенство радиусов двух ионов зависит от того, в связи с каким явлением оно рассматривается. Так, например, при модельных расчетах теплот сольватации оказалось необходимым учитывать асимметрию диполя воды (0,25)А, добавляя эту величину к кристаллохимическим радиусам катионов и вычитая ее из в случае аниона. С этой точки зрения радиусы пар и СГ, КН и СГ и С8+ и Г в водных растворах близки друг к другу, и использование наиболее сходной в этом отношении пары Сз и Г, [c.222]

Сольваты. Большинство реакций, используемых в химическом анализе, протекает в растворах. Ионы и молекулы растворенных веществ образуют с молекулами растворителя непрочные соединения, называемые сольватами (например, [А1(Н20)в] +++). Процессы, сопровождающиеся образованием сольватов, называют сольватацией, а частный случай сольватации—взаимодействие частиц растворенного вещества с молекулами воды—гидратацией. На этих понятиях основана теория растворов Д. И. Менделеева. [c.27]

В результате рассуждений и расчетов, отчасти отраженных в гл. IV, посвященной проблеме сольватации, мы пришли к заключению, что при выборе пары ионов, п. м. теплоемкости или энтропии которых можно считать приближенно равными, нельзя опираться на какой-либо один признак близость кристаллохимических радиусов или равенство теплот гидратации, как это пытались делать и мы в процессе анализа опытных данных. Как мы видели выше (гл. IV), само содержание понятия равенство радиусов двух ионов зависит от того, в связи с каким явлением оно рассматривается. Например, при модельных расчетах теплот сольватации оказалось необходи- [c.226]