Полярность молекул. Гидратация

Эта формула дает лучшую сходимость с опытом, чем формула Борна. Метод Ван-Аркеля и де-Бура отличается от борновского тем, что в нем процесс гидратации разделяется на два этапа. Энергия образования первого гидратного слоя вычисляется на основе взаимодействия между газообразным ионом и полярными молекулами воды, т. е. взаимодействия, происходящего вне сферы жидкой фазы. Такой способ расчета позволяет учесть свойства отдельных молекул воды (их дипольные моменты, поляризуемость и т. п.). Поэтому при рассмотрении процесса образования первого гидратного слоя, где эти свойства особенно важны, появляется возможность отказаться от представления о воде лишь как о среде с определенной диэлектрической пропицаемостью. Поскольку на второй стадии цикла в воду вносится ион, уже частично гидратированный, с радиусом, зиачителглю большим, чем радиус исходного иона, то одна и та же ошибка в его определении здесь будет иметь меньи ее значение. Возмуихения, вызванные введением такого гидратированного иоиа в воду, будут меньшими, и представление о воде как о непрерывной среде с определенной диэлектрической проницаемостью, а следовательно, и применение формулы (2.14) оказываются более оправданными, чем в методе Борна. Молекулу воды Ван-Аркель и де-Бур представляют себе в виде с([)еры с радиусом 0,125 нм и электрическим моментом диполя, равкым 6,17-10 ° Кл.м (1,85 0). [c.59]

Полярные молекулы растворителя — сольвента (например, воды), соответственно ориентируясь около поверхностных катионов металла (рис. 108), облегчают переход катионов в раствор с освобождением энергии сольватации (в водном растворе — гидратации), так как уровень сольватированного иона ниже, чем кати- [c.151]

Процесс а имел времена релаксации примерно на 2 порядка меньшие, чем процесс Ъ. Времена релаксации ть существенно уменьшались при переходе от цеолита NaA к NaX. Этот процесс, вероятно, связан со скачками катионов, а в гидратированном цеолите — и с релаксацией адсорбированных молекул воды. Поляризация, связанная с этими процессами, менялась при гидратации цеолита (рис. 16.4). Изменение фоь при адсорбции воды могло быть связано с двумя действующими в противоположных направлениях процессами. С одной стороны, увеличение гидратации вело к увеличению подвижности катионов и уменьшению ть (см. рис. 16.4). Поскольку время поляризации при каждой данной температуре оставалось неизменным, уменьшалось число катионов, еще обладавших достаточно большими временами релаксации, чтобы дать вклад в процесс Ь. С другой стороны с ростом гидратации увеличивался вклад в величину поляризации со стороны полярных молекул воды. Все это приводило к появлению излома в зависи- [c.258]

Гидрофильные коллоидные системы характеризуются тем, что растворитель связывается в них не только за счет адсорбционного взаимодействия полярных молекул воды с твердой фазой (истинная гидратация), но и за счет внутренней структуры системы (структурная гидратация). При этом огромное количество воды может быть механически захвачено ( иммобилизовано ) сложно построенным каркасом. Количество жидкости, связанной таким путем, может во много раз превысить массу дисперсной фазы. [c.276]

Полярность молекул. Гидратация. Для процессов растворения многих твердых, жидких и газообразных веществ большое значение имеет полярность молекул. Полярными называют молекулы, у которых одна часть молекулы имеет положительный заряд, а другая — отрицательный. Наиболее часто полярность молекул возникает в следующих случаях [c.10]

Полярность молекул. Гидратация [c.25]

Такое распределение аминокислот объясняется в основном свойствами воды. Молекулы воды полярны и образуют водородные связи как между собой, так и с другими полярными молекулами (гидратация молекул). Неполярные молекулы не гидратируются. С другой стороны, внедрение неполярной молекулы в среду молекул воды требует разрыва водородных связей между молекулами воды. Поэтому возникают силы, стремящиеся уменьшить поверхность раздела между водной и неполярной фазой, что и приводит к объединению неполярных молекул между собой, а в случае белков — к выжиманию гидрофобных радикалов из водной среды внутрь глобулы. [c.33]

Рис. 1-7. Разрушение кристалла соли молекулами воды, сопровождающееся гидратацией ионов. Каждый ион соли в растворе окружен полярными молекулами воды, повернутыми к нему зарядами противоположного знака по

Равновесия в водных растворах. Неионные и ионные реакции. Гидратация ионов. Полярность молекул и растворение. [c.206]

Число молекул воды, гидратирующих данный ион, не является строго определенным, так как трудно четко отграничить молекулы, гидратирующие ионы, от остальных молекул. Притяжение молекул ВОДЬ к иону быстро уменьшается по мере увеличения расстояния между ними. Первый слой полярных молекул растворителя около иона более прочно связан электростатическими силами с ионом, чем последующие слои. Таким образом, гидратация влияет на состояние всех молекул растворителя и чем выше концентрация ионов в растворе, тем сильнее их воздействие на полярные молекулы растворителя. [c.13]

В растворе всякая заряженная частица, будь то ион или полярная молекула, окружается сольватной оболочкой, которая состоит из ориентированных соответствующим образом молекул растворителя. Если растворителем является вода, то употребляют термин гидратная оболочка, а само явление носит название гидратации. [c.84]

Ряд напряжений. При погружении металлической пластинки в воду (или раствор соли данного ме талла) под действием полярных молекул воды -ионм металла частично отрываются от поверхности пластинки. В результате этого на поверхности металла остается некоторое количество избыточных электронов. Гидрати рованные (окруженные молекулами воды) ионы металла размещаются вблизи поверхности металлической пластинки. Возникает двойной электрический слой. Образующаяся при этом разность потенциалов между мег таллом и раствором называется электродным потенциаг лом металла (рис. 37). В зависимости от химической природы металлов (строения их атомов, склонности их ионов к гидратации) различные металлы посылают в растворы разные количества ионов и, следовательно, на их поверхности остается неодинаковое число электронов. Так, у меди, ртути, серебра, золота и некоторых других металлов способность посылать ионы в растворы выражена очень слабо. [c.138]

Из рассмотренного выше механизма растворения видно, что на разрушение кристаллической решетки необходимо затратить какое-то количество энергии. С другой стороны, гидратация ионов (или полярных молекул) растворяемого вещества сопровождается выделением энергии в виде теплоты. Таким образом, тепловой [c.85]

Радиус ионов сильно влияет на их способность адсорбироваться. Из ионов одинаковой валентности максимальную адсорбционную способность проявляют ионы наибольшего радиуса. Причина этого явления, с одной стороны, заключается в большой поляризуемости таких ионов и, следовательно, их способности притягиваться поверхностью, состоящей из ионов или полярных молекул, с другой стороны, в меньшей гидратации ионов (чем больше радиус иона, тем меньше при одном и. том же заряде его гидратация). Гидратация вообще препятствует адсорбции ионов, так как наличие гидратной оболочки уменьшает электрическое взаимодействие. [c.146]

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]

Наличие электрического заряда у частиц дисперсной фазы приводит к их значительной гидратации (полярные молекулы воды определенным образом ориентируются относительно заряженных частиц и вступают с ними во взаимодействие). Гидратная оболочка заметно снижает поверхностную энергию дисперсной фазы и тем самым уменьшает стремление частиц к укрупнению. Гидратная оболочка приводит также к разобщению частиц в коллоидном растворе, что повышает агрегативную устойчивость, а иногда даже обеспечивает сохранение коллоидной степени дисперсности. [c.176]

Совокупность взаимодействий, приводящих к образованию гидрата, составляет первичную гидратацию. Молекулы воды, связанные с ионом в гидрат, образуют первую гидратную сферу (рис. VII. 8). Электростатическое поле иона действует и на более отдаленные от него молекулы воды, которые входят в ее квазикристаллическую структуру или являются свободными. Возникающее ион-дипольное взаимодействие способно только ориентировать молекулы воды. Эта ориентация может нарушаться под воздействием полей других ионов. Область частичной ориентации воды в поле иона составляет его вторую гидратную сферу, а само взаимодействие иона с полярными молекулами воды во второй гидратной сфере относят к вторичной гидратации. Иногда также говорят об области неориентированной воды, на которую не распространяется влияние ионов. [c.415]

Всякая несущая заряд частица (ион) или полярная молекула в растворе окружается сольватной оболочкой из молекул растворителя, т. е. сольватируется. Если растворитель — вода, то оболочка называется гидратной, а процессы ее образования — гидратацией. [c.12]

Диссоциация веществ на ионы сопровождается сольватацией ионов, т. 6. взаимодействием их с полярными молекулами среды. Если средой является вода, то термин сольватация заменяется, термином гидратация. [c.114]

Из данных, приведенных в табл, 7.8, видно, что подвижность элементарных ионов зависит от значения обобщенного потенциала иона в большей степени, чем от массы иона. Это объясняется различной степенью гидратации ионов ионы более высокого потенциала удерживают около себя большее количество полярных молекул воды. Поэтому масса иона, двигающегося вместе с гидратными молекулами воды, значительно больше, чем масса соответствующего атома. [c.200]

Особенно склонны к гидратации (соединению с водой) ионы. Ионы присоединяют полярные молекулы воды, в результате образуются гидратированные ионы (см. 5.4) поэтому, например, в растворе ион меди (II) голубой, в безводном сульфате меди он бесцветный. Многие из таких соединений непрочны и легко разлагаются при выделении их в свободном виде, однако в ряде случаев образуются прочные соединения, которые можно легко выделить из раствора кристаллизацией. При этом выпадают кристаллы, содержащие молекулы воды. [c.105]

Возникновение э. д. с. в гальваническом элементе объясняется следующим образом. При погружении металлической пластинки в воду атомы металла, находящиеся в его поверхностном слое, под действием сильно полярных молекул воды гидратируются. В результате гидратации связь их с остальными атомами ослабляется и некоторое количество атомов, отрываясь от металла., переходит в виде гидратированных ионов Б слой жидкости, прилегающий к поверхности металла металлическая пластинка заряжается при этом отрицательно [c.57]

Гетеролитические реакции, т. е. те, в которых электронная пара перемещается без разобщения электронов, носят название кислотно-основных. Катализаторами их служат кислоты и основания. К этой группе относятся реакции присоединения и отщепления полярных молекул (гидратация, дегидратация, гидро-хлорированйе, каталитический крекинг, алкилирова-ние, изомеризация, конденсация, ацилирование и т. п.). [c.61]

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]

Представим себе, что пластинка какого-нибудь металла, например железа, опущена в воду. Ионы железа в результате действия сильно полярных молекул воды, отрываясь от металла, начинают переходить в слой воды, прилегающий к поверхности пластинки. Возникающее вследствие этого электростатическое притяжение между ионами, переиледшими в раствор, и противоположно заряженной пластинкой металла препятствует дальнейшему течению этого процесса, и в системе устанавливается равновесие. Возникает некоторая разность потенциалов между металлом и окружающей водной средой. В соответствии с неодинаковой способностью различных металлов к выделению ионов в окружающую среду и неодинаковой способностью их к гидратации равновесие это отвечает различной разности потенциалов и соответственно разной концентрации ионов в растворе. Положение равновесия зависит в первую очередь от соотношения между количеством энергии, необходимчй для отрыва иона от металла работа выхода иона), и количеством энергии, выделяющейся при гидратации иона. [c.415]

Вследствие полярности молекул вода проявляет высокую активность при различных химических взаимодействиях, является хорошим растворителем для электролитов, которые в воде подвергаются диссоциации. Молекулы воды отличаются способностью к образованию водородных связей, что оказывает влияние па взаимодействие воды с другими веществами и на свойства водных растворов. Молекулы воды способны к образованию допорно-акцеп-горных связей, в которых они являются донорами неподеленных электронных пар ь ислородного атома. Все это обусловливает высокую реакционную и растворяющую снособность воды. В воде растворимы очень многие вещества. При этом часто молекулы (или ионы) растворяемых веществ образуют соединения с молекулами воды. Это явление называется гидратацией. Молекулы воды взаимодействуют также с поверхностью ионных кристаллов. [c.170]

Согласно теории сольватации, вокруг частицы растворенного вещества расположены две сольватные оболочки первичная и вторичная. В первичную сольватную оболочку входят молекулы растворителя, совершающие движение в растворе вместе с частичкой вещества. Число молекул растворителя в первичной сольватной оболочке называют координационным числом сольватации. Значение его зависит от природы растворенного вещества и растворителя. Во вторую сольватную оболочку входят молекулы растворителя, находящиеся от частицы растворенного вещества на большом расстоянии. Сольватация сильно проявляется в водных растворах электролитов за счет взаимодействия ионов с полярными молекулами воды (гидратация). Термодинамическая устойчивость сольватов определяется величиной энергии Гиббса (ЛОсол)- Так как А О соя = АН СП.-,—ТА.8 СОЛ, то чем меньше АСсо.ч, тем устойчивее комплекс. Основной вклад в величину ДСсол вносит энтальпия сольватации АНсол, которую находят из соотношения [c.137]

Менделеев, посвятивший исследованиям растворов более сорока лет, первым указал, что в реальном растворе могут существовать не только частицы растворенного вещества и растворителя (примерами таких растворов являются растворы Нг, Ог, N2 в воде, парафинов в жидких углеводородах), но часто может происходить химическое или физическое взаимодействие частиц растворяемого вещества с растворителем. Это легло в основу разработанной им гидратной теории растворов. Так, положительные и отрицательные ионы, имеющиеся п кристаллической решетке солей, могут по законам элек-ггрического взаимодействия притягивать или отталкивать полярные молекулы растворителя. Например, положительно заряженные ионы Na+ могут быть окружены одним или несколькими слоями полярных молекул воды (гидратация ионов), отрицательно заряженные ионы С1" также могут взаимодействовать с молекулами [c.149]

Рис. VI11-1. Схема процессов гидратации и диссоциации полярной молекулы электролита типа H I (разрыв ионогенной полярной ковалентной связи с ее

Указанные ионы гидратируются полярными молекулами воды, причем на один ион ОеОГ может приходиться до 300 молекул воды, участвующих в гидратации. Получаемая при этом окисная пленка имеет характер геля (студня). Во время последующей промывки кристаллов в чистой воде медленно протекает гидролиз солей КзСеОз или К2310з и образуются соответствующие гидроокиси [c.116]

Электролитическая ионизация вызывается взаимодействием полярных молекул растворителя с частицами растворяемого вещества. Это взаимодействие приводит к поляризации даже преимущественно ковалентных связей, как, например, в хлористом водороде. При растворении этого газа в воде происходит образование ионов водорода и хлора за счет ослабления связи Н—С1 в среде с большой диэлектрической постоянной. Переход ионов в раствор сопровожда- егся их гидратацией [c.256]

Великий русский химик Д. И. Менделеев создал химическую торию растворов, которую он обосновал многочисленными экспериментальными данными, изложенными в его книге Исследования водных растворов по их удельному весу , вышедшей в 1887 г. Растворы суть химические соединения, определяемые силами, действующими между растворителем и растворенным веществом ,— писал Менделеев в этой книге. Мы теперь знаем природу этих сил. Сольваты (гидраты) образуются за счет донорно-акцепторного, диполь-дипольного взаимодействий, за счет водородных связей, а также дисперсионного взаимодействия (в случае растворов родственных веществ, например бензола и толуола). Особенно склонны к гидратации ионы. Ионы присоединяют полярные молекулы воды, в результате образуются гидратированные ионы поэтому, например, в растворе ион меди (П) голубой, в безводном сульфате меди бесцветный. Во многих случаях такие соединения непрочны и легко разлагаются при выделении их в свободном виде. Однако в ряде случаев образуются прочные соединения, которые можно легко выделить из раствора путем кристаллизации. Из раствора выпадают кристаллы, содержащие молекулы воды. [c.145]

Рис. 57. Схема электролитической диссоциации полярной молекулы электролита под действием растворителя а — полярная молекула в начале гидратации 6 — переход полярпой структуры в нонниую под действием диполей воды в — гидратированный катион г — гидратированный анион

Справочник химика 21

Химия и химическая технология