Поляризация ионов и молекул

Подбираемые эмпирически величины а уравнения (XVI, 49) обычно имеют значения одного порядка с диаметром ионов в кристаллических решетках, но часто они больше этих диаметров, иногда меньше или даже отрицательны. Для учета поляризации дипольных молекул растворителя вокруг ионов растворен- [c.414]

Рис. 34. Поляризация ионов в молекуле и результирующий дипольный момент ос а диполь 11, и ц, — диполи,

Слагаемое J вводится для учета поляризации дипольных молекул растворителя вокруг иона растворенного вещества, что равноценно уменьшению диэлектрической проницаемости вблизи иона, а также для учета гидратных оболочек ионов. Постоянный коэффи- [c.254]

Положение существенно изменяется при переходе к растворам, в которых электростатическое взаимодействие между ионами значительно ослабевает в результате сольватации ионов молекулами растворителя, т. е. образования вокруг каждого растворенного иона оболочки из молекул растворителя. Сольватная оболочка образуется в результате ориентации дипольных моментов молекул по направлению поля, создаваемого ионами, а также в результате поляризации молекул растворителя полем центрального иона (образования у них наведенного дипольного момента, также ориентированного по направлению электростатического поля иона). [c.30]

Электрическое поле, существующее у поверхносги ионного кристалла, также должно вызывать поляризацию адсорбированной молекулы. Энергия взаимодействия, обусловленная этим эффектом, равна [c.39]

Частично учесть этот неполный перенос заряда в рамках модели сферических ионов можно, вводя представление о взаимной поляризации ионов (так называемую модель молекулы с поляризующимися ионами). В молекуле каждый из ионов под влиянием другого поляризуется, и в каждом из них возникнет индуцированный дипольный момент, величина которого зависит от поляризуемости иона a (рис. 34). Модель молекулы с поляризующимися ионами успешно применялась для расчета свойств двухатомных молекул галогенидов [c.91]

Рис. 34. Поляризация ионов в молекуле и результирующий дипольный момент

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИОНОВ И МОЛЕКУЛ [c.240]

Поляризация ионов. Можно рассматривать отклонение от чисто ионной связи в любом соединении и с других позиций — считать, что ионы, входящие в молекулу, действуют друг на друга. Данный эффект не был учтен при выводе уравнения (III. 106) это является Рис, 97, Взаимная ОДНОЙ ИЗ Причин его расхождения с опытом, поляризация ионов Влияние друг на друга близко размещенных [c.206]

Поляризация ионов в молекуле, или, иными словами, наличие в ней определенной доли ковалентной связи, увеличивает ее прочность. К уравнению для расчета энергии связи (П1.106) в этом случае нужно добавить член, учитывающий поляризацию Е тогда оно примет вид [c.209]

Учет поляризации при, расчете энергии связи. На основе представлений о взаимной поляризации ионов учитывают неполный перенос заряда от одного атома к другому при образовании ионной молекулы. В связи с этим можно уточнить расчеты различных молекулярных параметров (электрический момент диполя, энергия образования). [c.76]

Рис. 15. Поляризация ионов в молекуле

Факт перестройки кристаллической структуры полиморфных веществ при изменении внешних условий В. М. Гольдшмидт объясняет сильными изменениями взаимной поляризации структурных единиц (атомов, ионов, молекул), удерживаемых в решетке электростатическими силами. [c.54]

АР+, Fe +, La +, Th +, такие анионы, как цитрат ион, а также сложные органические катионы основных красителей и ионы, образуемые алкалоидами, не только способны весьма сильно понизить величину -потенциала, но и вызвать даже при незначительной концентрации перемену его знака. Такое действие отдельных ионов объясняется тем, что они по отношению к поверхности обладают помимо электростатического еще и адсорбционным потенциалом е (рис. 106). Такая специфическая адсорбция связана с поляризуемостью данного иона или с поляризацией ионов или молекул, находящихся на поверхности. На рис. 107 приведена схема, поясняющая перемену знака электрокинетического потенциала. Граница скольжения между связанными и свободными противоионами обозначена АВ. Кривая падения термодинамического потенциала ab отсекает на линии А В некоторый отрезок, расположенный под осью абсцисс. Это отвечает отрицательному значению -потенциала. Последнее указывает на то, что в адсорбционной части двойного электрического слоя находится избыток анионов, что и даст S < О, и частицы с таким зарядом переносятся к аноду. Кривая ас на рис. 107 показывает изменение термодинамического потенциала до перезарядки. Здесь -потенциал имеет положительное значение. [c.326]

В теоретической и практической химии ЩЭ большое значение имеют их гидроокиси, относящиеся, как известно, к числу оснований, наиболее сильных из существующих и называемых щелочами (растворимые гидроокиси). Причиной отсутствия заметной ассоциации в разбавленных водных растворах ионов M+ aq и ОН -ая с образованием ионных молекул или даже ионных пар типа [Na+ aq] [OH- aq] является, как и в случае растворов солей, слабое поляризующее действие однозарядных катионов ЩЭ. В ряду Ы—Сз оно ослабевает (если раствор разбавлен и анион не проявляет дополнительного эффекта поляризации). Таким образом, самым сильным из неорганических оснований нужно считать СзОН. Соли, отвечающие этому основанию, гидролизуются в минимальной степени. По силе основных свойств с СзОН могут конкурировать только основания, в которых роль однозарядного катиона играют очень большие по размерам органические частицы. Примером могут быть производные четвертичных аммониевых оснований. [c.16]

Катионы шелочных и щелочноземельных металлов координируют (связывают) молекулы воды в гидраты преимущественно посредством электростатического ион-дипольного взаимодействия. Последнее зависит от заряда и радиуса катиона, его массы и магнитного момента, дипольного момента воды, поляризации иона и воды и от кинетических параметров (импульс, момент количества движения и др.). Между катионами переходных металлов и молекулами воды возникает, благодаря наличию вакантных атомных орбиталей у катионов и неподеленных пар электронов молекулы воды, донорно-акцепторная связь. Часто электростатический и донорно-акцепторный вид связи в гидрате катиона проявляется совместно. [c.414]

Обобщенные потенциалы положительно заряженных ионов, как правило, выше отрицательно заряженных ионов. Высокие потенциалы таких ионов, как Be , А1 и 81 +, указывают на усиление амфотерных и кислотных свойств гидроксидов. В частности, обобщенные потенциалы ионов определяют возможность явления поляризации в ионных молекулах, т. е. искажения формы ионов и взаимных расстояний под действием электрических полей. [c.85]

Полного, т. е. 100%-ного, смеш,ения электронной плотности на атом с большей ЭО не происходит даже в наиболее ионных соединениях, которыми являются бинарные соединения ш,елочных металлов с галогенами. Это объясняется как волновыми свойствами электронов, так и влиянием зарядов образовавшихся ионов на электронные оболочки друг друга, т. е. их взаимной поляризацией. Принято считать связь ионной, если АЭ0>1,9. Значения [г ионных молекул лежат в пределах 1,33-3,66-10 Кл-м. [c.121]

Так как процесс этот обратим, на положение его равновесия сильно влияет концентрация раствора. Однако существенное значение может иметь и другой фактор — взаимная поляризация ионов соли. Чем она больше, тем сильнее стяжение ионов и слабее поляризующее действие каждого из них на молекулы воды (так как возникающие при поляризации диполи действуют на молекулы воды обратно собственным зарядам ионов (ср. рис. Х1П-15, В). Наличие в молекуле односторонних деформаций должно, следовательно, и благоприятствовать ее существованию в недиссоциированном состоянии. [c.430]

Полярная молекула может повысить полярность соседней молекулы. Иными словами, под влиянием диполя одной молекулы может увеличиваться диполь другой молекулы, а неполярная молекула может стать полярной (рис. 34,6). Дипольный момент, появляющийся в результате поляризации другой молекулой или ионом, называется индуцированным дипольным моментом, а само явление — индукцией. Таким образом, на ориентационное взаимодействие всегда должно накладываться индукционное взаимодействие молекул. [c.128]

Полярность связей и всей молекулы в целом может изменяться под действием внешнего электрического поля или под действием другой молекулы или иона. Способность к такому изменению обычно характеризуется поляризуемостью. В результате поляризации неполярные молекулы могут стать полярными, а полярные превратиться в еще более полярные вплоть до полного разрыва отдельных связей с образованием положительных и отрицательных ионов [c.63]

Ион брома с положительным зарядом, приблизившийся к одному из крайних углеродных атомов, вызовет у этого атома увеличение электронной плотности и одновременно поляризацию всей молекулы (круглой стрелкой показан сдвиг электронной плотности) [c.248]

В действительности переноса целочисленного заряда и образования чисто ионной связи никогда не наблюдается. Даже в молекулах щелочных галогенидов эта величина не превышает -0,85. Поэтому в рамках ионной модели возникают различные поправки на поляризацию ионов и другие искажающие факторы, а тогда, когда перенос заряда составляет еще меньшие величины, то говорят просто об образовании полярной связи. В этих случаях отдельным атомам в молекуле на основе тех или иных условных критериев подчас ставят в соответствие дробные заряды. Так, для молекулы СО в основном состоянии при малых межъядерных расстояниях (близких к равновесному) можно качественно записать перераспределение заряда с помощью выражения С 0 +, тогда как при расстояниях, несколько больших равновесного, распределение заряда становится иным С 0 " и, наконец, диссоциирует молекула на нейтральные атомы С и О. [c.466]

Если Д. поместить между пластинами заряженного конденсатора, емкость конденсатора С по сравнению с его емкостью в вакууме Сд увеличится в е раз. Безразмерная величина е наз. диэлектрич. проницаемостью, она всегда больше 1 и зависит от хим. состава и строения Д. Увеличение емкости конденсатора в е раз происходит из-за того, что электрич. поле приводит к поляризации Д., т.е. возникновению электрич. дипольного момента единицы объема в-ва, к-рый направлен вдоль поля и равен векторной сумме дипольных моментов содержащихся в этом объеме частиц (атомов, ионов, молекул). Различают деформационную и ориентационную (тепловую) поляризации. [c.107]

Эта величина не меньше энергии, рассчитанной для диполь-диполь-ного взаимодействия . Индуцированный дииоль около 1 дебая. Хотя взаимодействия ион — молекула могут и не отличаться ио величине от ион-дипольного взаимодействия, но они гораздо сильнее уменьшаются с увеличением расстояния между ионом и молекулой, а потому не могут рассматриваться как силы, действующие на большом расстоянии. Важно также отметить, что поляризация всегда вносит некоторый вклад в общее взаимодействие между частицами. Взаимодействие между ближайшими частицами только за счет эффекта поляризации может составлять несколько килокалорий. [c.446]

Сольватация частиц лиофобных золей в основном обусловлена наличием у них заряда подобно тому, как в растворах электролитов заряд ионов является одной из основных причин их сольватации. При этом ббльша величина заряда частиц приводит к более сильной поляризации связываемых молекул и соответствующему изменению других свойств их. В водных растворах такие дополнительно поляризованные молекулы воды способны сильнее связывать другие молекулы воды, в некоторой степени усиливая и их поляризацию. Конечно, сольватация зависит не только от зарядов частицы, но и от их химического состава. [c.518]

Лекция э. Гибридизация волновых функций. Донорно-акцепторный и дативный механизм образования ковалентной связи. Образование кратких связей. Сигма-и пи-связи, их особенности. Делокализвванные пи-связи. Лекция 6. Полярная и неполярная ковалентная связь. Э(М)вктивные заряды атомов в молекулах. Ионная связь как крайний случай поляризации ковалентной связи. Свойства ионной связи. Поляризуемость ионов и их взаимное поляризующее действие. Влияние системы поляризации ионов на свойства веществ. [c.179]

Нейтрализация осуществляется за счет экранирования заряда иона частью электронной плотности, которая оттягивается от атомов кислорода ближайших молекул воды. Но смещение 9лсктрои-И0Й плотности ближайших молекул воды создает ее дефицит на этих молекулах, который частично покрывается смещением электронной плотности от следующих молекул и т. д. Так, вследствие поляризации дальних молекул воды и нарушения их струк1урных соотношений происходит образование гидратной оболочки иона, распространяющейся на расстояние до десятых долей микромет-26 [c.26]

Когда в результате адсорбции молекул жидкой дисперсионной среды поверхность твердых и газообразных частиц смачивается и покрывается слоем этой жидкости, говорят, что происходит сольватация поверхностп. В случае адсорбции молекул воды сольватацию называют гидратацией. Она имеет много общего с гидратацией ионов п молекул в растворах, т. е. представляет воздействие (простое связывание молекул воды является частным случаем гидратации) активных центров поверхностей на трансляционное движение ближайших и поляризацию отдаленных молекул воды. [c.57]

В случае диэлектрических адсорбентов активные центры оказывают очень большое влияние на поляризацию адсорбированных молекул (см. раздел У,6). Эти активные центры имеют ту же природу, что и активные центры, измеияюнтие притяжение ионов или диполей. Активностью обладают ребра и углы кристаллов, некоторые грани кристаллов, места нарушения решетки в поверхностном слое и особенно участки обрыва роста отдельных кристаллических граней. [c.68]

Поляризуемость зависит от свойств и размеров электронного облака и служит одной из важнейших характеристик электрических свойств молекулы (атома, иона). Из уравнения (1.2) следует, что при =1 а=цинд, т. е. поляризуемость равна дипольному люменту, индуцированному электрическим полем с напряженностью, равной единице. Поляризуемость имеет размерность объема и численно близка к кубу эффективного радиуса г молекулы (атома, иона) Например, анв=0,20-см , ан2 = 0,32> 10- см , асс14 = = 10,14"10-2< см и азпС1<= 13,04 10" см . Чем труднее смещаются электроны молекулы под действием электрического поля, тем меньше поляризуемость. Все изменения, происходящие в структуре молекулы (атома, иона) под воздействием внешнего электрического поля, называются электрической поляризацией вещества или просто поляризацией. Поляризация, отнесенная к одному молю вещества, называется мольной поляризацией, а к единице массы — удельной поляризацией. Поляризация неполярных молекул практически не зависит от присутствия других молекул в системе и от внешних условий (давление, температура), которые определяют состояние вещества. Поляризация же полярных молекул зависит от этих факторов. Существуют три основных вида поляризации, являющиеся составляющими общей поляризации [c.6]

Рассмотрим возможность молекулярно-статистического расчета термодинамических характеристик адсорбции в атом-ионном приближении для потенциальной функции межмолекулярного взаимодействия молекула — ионный адсорбент. Заряды на образующих молекулы атомах, как и истинные заряды ионов адсорбента, часто неизвестны с нужной для расчета константы Генри точностью. Поэтому следует найти атом-ионные потенциалы межмолекулярного взаимодействия и уточнить их параметры, используя экспериментальные значения константы Генри для адсорбции опорных молекул данного класса адсорбатов. Далее, как и в рассмотренном в лекции 9 случае адсорбции на ГТС, надо проверить возможность переноса полученных атом-ионных потенциалов на другие молекулы данного класса. Использование атом-ионного приближения при адсорбции на ионных адсорбентах неполярных молекул требует учета дополнительного вклада в атом-ион-ный потенциал, вносимого поляризацией неполярной молекулы электростатическим полем ионного адсорбента (индукционное притяжение, см. табл. 1.1). Кроме того, при адсорбции ионными адсорбентами полярных молекул в рамках классического электростати- ческого притяжения надо учесть взаимодействие жестких электри- ческих дипольных и квадрупольных моментов молекулы с электростатическим полем ионного адсорбента (ориентационное притяжение, см. табл. 1.1). Затруднения, связанные с локализацией этих моментов в молекуле, значительно усложняют расчеты константы Генри для адсорбции полярных молекул на ионном адсорбенте. [c.205]

Ионы в молекулах не следует рассматривать как абсолютно жесткие (неизменяемые) частицы. Под влиянием внешнего электрического поля электроны и ядра могут смещаться друг относительно друга. В этом случае происходит деформация электронных оболочек и так называемая поляризация ионов. Вещества с чисто ионной связью практически ие встречаются. Даже в молекулах типа Na l, KF невозможно полное разделение зарядов на разных атомах, и, следовательно, связь частично является ковалентной. [c.21]

Учесть этот неполный перенос заряда в рамках классических (неквантовых) представлений частично можно, введя представление о взаимной поляризации ионов (так называемую модель молекулы с поляризующимися ионами). В молекуле каждый из ионов под влиянием другого поляризуется, и в каждом из них возникает индуцированный диполь (рис. 67), величина которого зависит от поляризуемости иона а,. Оба индуцированных дипольных момента ионов ii и имеют одно направление, противоположное направлению основного дипольного момента, создаваемого зарядами ионов 1осн= г - Результирующий дипольный момент молекулы [c.163]

Учет поляризации ионов улучшает результаты расчета и других молекулярных констант, помимо дипольного момента, в частности энергии диссоциации молекулы. Потенциальная функция для молекул МеХ на основе модели с поляризующими ионами предложена Борном и Гейзенбергом (1924), развита далее С. Я. Пшежецким [25] и Риттнером [26]. Потенциальная функция (39.2) для молекулы с поляризующимися однозарядными ионами принимает вид [c.164]

Поляризацией ионов объясняются те случаи, когда вычисление по формуле (V. ) показывает непрочность некоторых молекул, хотя последние были получены (например, [Н 2] С12, Н С12, HgI2, Со1а и др.). Этому явлению дают и другие объяснения. [c.106]

Обычно полярная парноэлектронная связь трактуется исходя пз представлений об электроотрицательности. При этом чем больше ОЭО второго элемента, тем большей поляризации подвергается ,овалентная связь, следовательно, растет степень ионности соединения. В то же время к проблеме степени ионности или полярности молекул и соединений можно подойти с диаметрально противоположных позиций, а именно с точки зрения поляризации ионов. Постулируется при этом, что все молекулы соединения образуются, по Косселю, путем передачи электронов и первоначально состоят из обособленных и самостоятельных ионов. Затем происходит смещение электронов под воздействием электрического поля, создаваемого ионами, — поляризация ионов. [c.102]

Следует отметить, что кроме воды известно огромное число самых различных растворителей. И так же, как при образовании водных растворов, центральную роль играют процессы сольватации—взаимодействие молекул растворителя с растворяемым объектом. Значение процессов гидратации при электролитической диссоциации в водных растворах отмечалось впервые в работах И. А. Каблукова (1891) и В. А. Кистяковского (1888—1890), положивших начало развитию теории электролитов, один из важнейших вопросов которой является изучение структуры растворов и характера распределения в них ионов. Установлено, что не только молекулы воды влияют на структуру раствора (поляризация, ионизация), но и растворяемое вещество в свою очередь влияет на структуру воды (растворителя). Как заряженные частицы, ионы обладают электрическим полем, напряжен юсть которого достигает величин порядка 10 В/см. Это поле определяет сильное электростатическое взаимодействие между ионом и полярными молекулами воды. Молекулы воды, находящиеся в непосредственной близости к иону, могут связываться с ним силами химической связи, образуя химическое соединение. Непосредственно присоединенные к иону молекулы воды строго ориентированы, их расположение напоминает структуру кристалла. Следовательно, при растворении электролита структура воды становится неоднородной. Часть молекул воды, которая далека от иона, остается в прежнем состоянии, это собственная структура воды HjO ,, другая часть—псевдокристаллическая структура, характерная для ионной зоны Н О , . В переходном слое между этими зонами вода имеет промежуточную [c.109]

Идеальный диэлектрик при низких температурах (с ионной или ковалентной связью) не имеет свободных зарядов и потому проводимость а = О и внешнее электростатическое поле вызывают лишь поляризацию атомов, молекул или ионов и их переориентацию, если они полярны. Наведенная (электронная) поляризация связана с деформацией электронных оболочек и устанавливается при наложении внешнего поля очень быстро [18] за время —10 —10 с. В тех случаях, когда диэлектрик построен из ионов (например, Na l), имеет место смещение положительных ионов относительно отрицательных (деформация решетки). Время установления ионной поляризации 10 —10 с. Некоторые диэлектрики (полярные соединения, многие полимеры) содержат готовые диполи. Если при этом имеется возможность их вращения при наложении поля, то имеет место третий тип поляризации — ориентационная поляризация. Время установления ориентационной поляризации зависит от температуры экспоненциально (см. ниже). [c.272]

Изменение физических свойств воды — ее структуры, плотности, поверхностного натяжения, вязкости и др. при воздействии магнитного поля зависит от магнитной восприимчивости воды и содержания в ней ионов. Оценить теоретически магнитную восприимчивость, поляризационный магнитный момент и энергию взаимодействия (в нашем случае — гидратация ионов воды) позволяют методы физической химии. Кроме того, поляризационный момент молекулы зависит от направления линий магнитного поля, то есть имеет место анизотропия диамагнитной восприимчивости многоатомных молекул. На практике анизотропия молекул означает, что поляризация различных молекул и ионов возможна при воздействии магнитного поля изменяющихся направлений — переменного магнитного поля. Исходя из этого для снижения коррозионной активности одной жидкости (в данном эксперименте для пластовой воды горизонта Сеноман) достаточно воздействия магнитного поля постоянного направления, для другой (подтоварная вода с ЦПС БКНС-3) — переменного магнитного поля. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология