Ионные жидкости и растворы

В настоящее время в центре внимания ионики находятся растворы в так называемых апротонных растворителях, а также в других неводных растворителях, концентрированные растворы, расплавы ( ионные жидкости ), растворы, содержащие сольватированные электроны, и твердые электролиты. [c.9]

Перемешивать растворы можно различными способами. Например, можно пропускать через раствор по стеклянной трубке струю какого-либо индифферентного газа. Некоторое перемешивание происходит также при неравномерном нагревании раствора, достигаемом при смещении пламени горелки от центра дна стакана к его краю и вызывающем возникновение в жидкости конвекционных токов. С повышением температуры раствора увеличивается скорость диффузии и, кроме того, вследствие понижающейся при нагревании вязкости жидкости уменьшается сопротивление ее движению ионов через раствор, что улучшает условия электролиза. [c.438]

В некоторых случаях обмен оказывается возможным не только на поверхности твердого тела, но и в его объеме вследствие диффузного проникновения ионов из раствора. Такой процесс самодиффузии может привести к равномерному распределению радиоактивного вещества во всей системе твердое тело — жидкость, и, следовательно, рассмотренные выше расчеты будут уже неприменимы. [c.382]

Скорость процесса зависит также от ионной силы раствора. Необходимо, чтобы жидкость не была в контакте с медью или латунью, так как в противном случае она будет растворять медь, снижающую в присутствии кобальта скорость реакции. [c.254]

В—структурная константа мембраны при расчете селективности D—коэффициент диффузии Dam—коэффициент диффузии растворителя в мембране d—диаметр поры мембраны dr.a—диаметр гидратированного иона а—эквивалентный диаметр канала /о— пористость мембраны G—проницаемость мембраны АЯ—теплота гидратации I— ионная сила раствора 1—коэффициент Вант-Гоффа К—степень очистки раствора /Ср—коэффициент разделения к, La, Lp—расход концентрата, исходной жидкости и растворителя соответственно [c.11]

Однако содержание ионов в растворителях с малой диэлектрической проницаемостью очень мало по сравнению с содержанием полярных молекул из-за незначительной степени диссоциации растворов электролитов (10 —10 моль/л). Средние межионные расстояния при этом очень велики, и растворы в отношении ионов жидкости являются весьма разбавленными. Даже относительно сильное кулоновское поле, связанное с малым значением е среды, не вызывает существенных межионных взаимодействий. [c.27]

В растворах, где в качестве растворителей используются органические жидкости, электролитическая диссоциация при растворении в них веществ не наблюдается (опыты Д, Е и К). Степень электролитической диссоциации ледяной уксусной и концентрированной серной кислот очень мала и потому они слабо проводят электрический ток. Однако по мере разбавления этих кислот водой диссоциация их молекул на ионы сильно увеличивается, возрастают (опыты Ж, 3 и И) и их электропроводности. Однако при дальнейшем разбавлении, достигнув определенного максимального значения, электропроводность постепенно уменьшается. Объясняется это тем, что при разбавлении увеличение концентрации ионов в растворе происходит за счет увеличения степени электролитической диссоциации электролита. Последующее уменьшение величины электропроводности при дальнейшем разведении электролита объясняется общим уменьшением концентрации ионов в единице объема раствора. [c.63]

Согласно теории Дебая — Гюккеля, сильные электролиты полностью диссоциированы на ионы. Однако свободному движению частиц в жидкости препятствуют электростатические силы, действующие между ионами. В растворе, также как и в кристалле, каждый ион окружен ионами противоположного знака, так называемой ионной атмосферой, которая перемещается вместе с центральным ноном и ограничивает его подвижность. В результате электропроводность раствора сильного электролита оказывается меньше той величины, которая должна быть, если бы все ионы могли беспрепятственно перемешаться в электролитическом поле. Следовательно, создается впечатление, что в растворах сильных электролитов число свободных ионов меньше, чем их общая (аналитическая) концентрация. Поэтому для характеристики сильного электролита вводится понятие эффективной (т. е. проявляющей себя в действии) концентрации ионов, называемой также активностью а. Эта величина аналогична концентрации свободных гидратированных ионов (согласно теории электролитической диссоциации). [c.41]

Устойчивость эмульсий типа в/м, стабилизованных мылами с поливалентным катионом, ранее объяснялась главным образом ка- личием на поверхности капелек эмульсии структурно-механического барьера. Объяснение же устойчивости эмульсий типа в/м существованием на межфазной поверхности двойного электрического слоя на первый взгляд кажется невозможным вследствие малой диэлектрической проницаемости дисперсионной среды. Однако, как уже указывалось (гл. IX, разд. II), в последние годы было показано, что даже в неполярных средах может происходить некоторая диссоциация молекул эмульгатора. Соли поливалентных металлов и органических кислот в углеводородных средах обычно имеют константы диссоциации порядка 10 . Следовательно, если, на- пример, концентрация такой соли в бензоле равна 10 ммоль/л, то концентрация ионов в растворе будет иметь значение порядка 10 ° н. При таких условиях двойной электрический слой будет, конечно, очень диффузным расчеты показывают, что его толщина должна составлять несколько микрометров. Отсюда емкость двойного слоя в неполярной жидкости должна быть весьма невелика и нужен очень небольшой заряд для того, чтобы обусловить значительный поверхностный потенциал. Таким образом, электростатические силы отталкивания могут играть существенную роль и в устойчивости обратных эмульсий, особенно не очень концентрированных. [c.374]

Третью часть свободной энергии двойного слоя можно рассматривать как энергию, выигрываемую вследствие вторичного перераспределения ионов в окружающей жидкости. Перераспределение ионов, имеющее место после каждой элементарной стадии процесса зарядки, ответственно за образование заряда в жидкости. Однако такое образование жидкостного заряда не входит в свободную энергию двойного слоя. Накопление ионов вблизи поверхности раздела — это следствие перехода к равновесию между электростатическим притяжением поверхностных зарядов и термическим движением, стремящимся распределить ионы обоих знаков равномерно по всему объему раствора. Поэтому энергия, выигрываемая этими ионами, рассеивается благодаря тепловому движению. Если подойти с кинетической точки зрения к этому вопросу, то можно считать, что поскольку процесс перераспределения ионов в растворе является изотермическим, то электрическая работа, выигрываемая этими ионами, передается другим ионам и молекулам растворителя (воды) и в конечном итоге выводится из системы в виде тепла. [c.18]

В двух средних широких трубках подвешивают на резиновых кольцах более узкие трубочки, входящие до их середины или на 7з высоты. Низ этих трубок закрывают ватой, кусочками резиновой губки или берут трубки с диафрагмой из коллодия. Эта мера препятствует конвекции жидкости от выделяющихся у электродов газов. Внутрь узких трубок вставляют графитовые электроды. После того как раствор электролита пропитает вату и достигнет электродов, через одну из запасных боковых широких трубок опускают узкую длинную трубку с оттянутым концом (от пипетки) и наполненную утяжеленным раствором уротропина, содержащим цветные ионы. Например, растворы перманганата калия или хромата тетраамин меди (П) и др. Приподняв палец, дают возможность раствору с цветным ионом медленно стечь на дно кюветы. Трубку, чтобы не взболтать жидкость, лучше не вынимать. Полезно небольшим покачиванием кюветы несколько приподнять уровень цветного раствора электролита внутри средних трубок. Обычно это легко удается сделать и возникает четкая, хорошо видимая при проекции граница между цветным и бесцветным растворами. Включают ток, даже при напряжении 12— 15 В через минуту соответственно у катода и анода появляются окрашенные синее и желтое кольцо или наблюдают встречное движение окрашенных столбов. [c.164]

Механизм растворения твердых веществ в жидкостях можно представить в виде трех стадий 1) ориентация полярных молекул растворителя вокруг частиц растворенного вещества, образование ион-дипольной связи 2) разрыв связей в растворяемом веществе, т. е. разрушение кристаллической решетки 3) сольватация ионов в растворе (см. 9.4). [c.71]

Отношение равновесных концентраций третьего компонента в двух взаимно нерастворимых жидкостях при постоянной температуре называется коэффициентом распределения. Коэффициент распределения Л д в отличие от термодинамической константы распределения /(" зависит не только от температуры и природы компонентов системы, но и от ионной силы раствора, так как от последней зависят коэффициенты активности у, у . Для разбавленных растворов с, -О [c.111]

Возможность образования ионной атмосферы вытекает из статистической теории электролитов. Распределение ионов в растворе следует рассматривать как промежуточное между беспорядочным распределением молекул в жидкости и упорядоченным распределением частиц в кристаллической решетке. Ионы в растворе в каждый данный момент времени распределены не хаотически, а в некоторой степени упорядоченно благодаря кулоновскому притяжению зарядов противоположного знака. В каждый момент времени вокруг любого из ионов формируется оболочка из ионов противоположного заряда — ионная атмосфера (рис. 6.1,а). [c.286]

Низкомолекулярные системы (обычные жидкости, растворы, газовые смеси) имеют размеры частиц менее 10 м. Входящие в их состав молекулы и ионы невидимы в ультрамикроскоп и способны проходить через ультрафильтры . [c.10]

Образование сольватных оболочек вокруг ионов в растворах существенно ослабляет взаимодействия между ионами в жидкости. Количественной мерой этого ослабления является диэлектрическая постоянная растворителя. В некоторых растворителях она очень вено [c.110]

Образование сольватных оболочек вокруг ионов в растворах существенно ослабляет взаимодействия между ионами в ЖИДКОСТИ. Количественной мерой этого ослабления является диэлектрическая постоянная растворителя. В некоторых растворителях она очень велика. Например, диэлектрическая постоянная воды равна 80, поэтому в воде могут существовать разделенные ионы, т. е. происходит электролитическая диссоциация соединений с ионной связью. [c.121]

Смещение равновесия в растворах электролитов. Многие факторы могут приводить к смещению равновесия в растворах электролитов. При этом в приложении к обратимым процессам в растворах изменение давления дает незначительный эффект из-за малой сжимаемости жидкостей. Изменение температуры раствора позволяет повышать или понижать растворимость вещества, а также вызывает некоторое изменение степени диссоциации слабого электролита. Однако основным фактором, позволяющим смещать положение равновесия в растворах электролитов, служит изменение концентрации ионов в растворе.. [c.165]

Большинство веществ обладает ограниченной растворимостью в воде и других растворителях. Поэтому в ионообменных реакциях равновесие часто сдвигается в результате образования осадка. На смещение равновесия в растворах электролитов влияют многие факторы, при этом изменение давления незначительно влияет на смещение равновесия из-за малой сжимаемости жидкостей. Изменение температуры в равновесной системе позволяет повышать или понижать растворимость вещества, а также вызывать изменение степени диссоциации слабого электролита. Важнейшим фактором, позволяющим смещать положение равновесия в растворах электролитов, является изменение концентрации ионов в растворе. [c.44]

Вычертить кривую зависимости потенциала водородного электрода от концентрации Н+-ионов в растворе. Как изменяется величина этого потенциала по мере убывания кислотности при-электродной жидкости (т. е. по мере уменьшения концентрации водородных ионов в ней) [c.153]

Ионы, присутствующие в растворе, поступающем в колонку, находятся также и в жидкости, вытекающей из колонки, но они опережают в своем движении недиссоциированные на ионы компоненты раствора. [c.113]

Классификация хроматографических методов анализа. Разнообразие хроматографических методов, различающихся по физико-химической основе и технике выполнения анализа, не позволяет классифицировать их по какому-либо одному критерию. Наиболее важные показатели, отражающие физико-химическую сущность и особенности техники анализа, следующие агрегатное состояние разделяемых веществ — газ (пар) или жидкость (раствор) природа сорбента — твердое вещество или жидкость характер взаимодействия между сорбентом и разделяемыми веществами — распределение молекул или ионов менаду двумя фазами, образование координационных соединений в фазе или на поверхности сорбента, протекание окислительно-восстановительных реакций при контакте разделяемых веществ с сорбентом техника выполнения анализа — в колонке, капилляре, на бумаге, в тонком слое сорбента. [c.7]

Обмен ионов между раствором и сорбентом Ионообменная хроматография Ионообменная тонкослойная хроматография Твердая фаза—жидкость Жидкость—жидкость Колоночная Плоскостная [c.9]

Цель промывания заключается в удалении адсорбированных на поверхности осадка примесей, а также маточного раствора, пропитывающего осадок. Адсорбированные примеси находятся в рав-нопеспи с соответствующими ионами в растворе. Поэтому, когда при промывании заменяют этот раствор чистой водой или какой-либо иной промывной жидкостью, в которой концентрация указа шых ионов равна нулю, процесс десорбции их должен получать перевес над процессом адсорбции, В результате осадок при промывании постепенно очищается от адсорбированных примесей и в чонце концов получается достаточно чистым , [c.144]

Промывание раствором осадителя. Только иногда ргстворимость получаемых при осаждении соединений так мала, что с ней можно не считаться. Чаще всего, если не приняты специальные меры, потеря от растворимости осадка ири промывании оказывается больше допустимой погрешности взвешивания. Поэтому в промывную жидкость необходимо вводить осаждающий ион, например промывать осадок разбавленным раствором осадителя. Поскольку произведение концентраций (точнее, активностей) ионов должно оставаться постоянным, при повышении концентрации осаждающего иона в растворе растворимость осадка понизится до величины, с которой можно не считаться. Конечно, прибавляемый осадитель (или какой-либо другой электролит, содержащий осаждающий ион) должен быть обязательно веществом [c.144]

С этого момента наряду с Ag l начнет осаждаться также и Ag2 r04, и взмученный в жидкости осадок приобретает красновато-бурую окраску, при получении которой заканчивают титрование. Из уравнения [Ag+][ 1-] = HPAg i нетрудно вычислить, какова будет концентрация С1 -ионов в растворе в этот момент [c.322]

Морфология образующихся частиц зависит от целого ряда факторов, но наиболее важным является соотношение скоростей их зарожд ения и роста, которые в свою очередь в значительной степени зависят от пересыщения системы. Окончательный размер частиц определяется числом центров кристаллизации и скоростью осаждения вещества. Умеренно растворимые вещества, например карбонаты, обычно осаждаются в виде очень мелких частиц. При медленном, регулируемом росте умеренно растворимых солей можно получать монодисиерсные осадки. При высоких степенях пересыщения первичный критический центр кристаллизации может быть меньше размера элементарной ячейки решетки и начинает расти, не имея упорядоченной кристаллической структуры. Таким путем можно получать аморфные или частично кристаллизованные осадки [И]. При низких степенях пересыщения образуется хорошо сформированный кристаллический осадок, причем форма частиц зависит от структуры кристалла и от процессов, преобладающих на поверхности раздела фаз в ходе роста. На морфологию осадка сильно влияет скорость роста кристаллов. При низких скоростях образуются компактные кристаллы, форма которых соответствует кристаллической структуре. Ионы в растворе вблизи поверхности раздела кристалл — жидкость играют важную роль в модификации формы кристалла. При высоких степенях пересыщения нередко образуются объемистые осадки с дендритными частицами. При еще больших уровнях пересыщения получаются очень мелкие частицы, способные к агломерации или образованию золей. [c.19]

Второй путь образования двойного слоя заключается в том, что поверхностные молекулы частиц твердой фазы диссоциируют в жидкости на ионы. Например, метакремниевая кислота НгЗЮз отдает в раствор ион водорода, в результате на поверхности остаются потенциалообразующие ионы с отрицательным зарядом. Из ионов водорода на твердой поверхности возникает адсорбционный слой, который имеет положительный заряд. Наконец, возможна специфическая адсорбция из жидкой фазы на электрически нейтральных поверхностях некоторых минералов [43]. Она обусловлена дисперсионными силами Ван-дер-Ваальса или Лондона, которые зависят от электрической поляризации атомов твердой поверхности пор ионами жидкости и поляризации самих ионов. При этом адсорбируются в первую очередь многозарядные ионы. Этот механизм возможен, например, в известняках. Вообще же примеры таких схем мало изучены. Независимо от пути образования двойной электрический слой имеет одну и ту же структуру. [c.112]

Многие химические реакции не протекают до конца, другими словами, смесь реагентов не полностью превращае-гся в продукты. По прошествии некоторого времени изменение концентраций реагентов прекрашается. Реакционная система в таком состоянии представляет собой смесь реагентов и продуктов реакции. Химическая система в таких условиях находится в состоянии так называемого химического равновесия. Мы уже встречались с примерами простейших равновесий. Так, в замкнутом сосуде устанавливается равновесие между парами вещества над поверхностью его жидкой фазы и самой жидкостью. Скорость перехода молекул жидкости в газовую ф 1зу становится равной скорости перехода в жидкую фазу газовых молекул, ударяющихся о поверхность жидкости. Другим примером является равновесие между твердым хлоридом натрия и его ионами, растворенными в воде (разд. 12.2, ч. 1). В этом примере скорость, с которой ионы кристалла покидают его поверхность, переходя в раствор, равна скорости перехода ионов из раствора в кристаллическое вещество. Приведенные примеры показывают, что равновесие не является статическим состоянием, которое характеризуется отсутствием всяческих изменений. Наоборот, оно имеет динамический характер, т.е. представляет собой совокупность противоположно направленшэгх процессов, протекающих с одинаковой скоростью. Данная глава посвящена рассмотрению химического равновесия и изучению законов, на которых основано его описание. Чтобы продемонстрировать, какую роль играют в химии представления о равновесии, и сделать их более понятными, мы начнем с обсуждения одной из промышленно важных реакций-процесса Габера, применяемого для синтеза аммиака. [c.40]

Направление движения ионов в растворе обусловлено протекающими у электродов электрохимическими процессами. Как > же сказано, у цинкового электрода катионы выхсщят в раствор, создавая в нем избыточный положительный заряд, а у медного электрода раствор, наоборот, все нре.мя обедняется катионами, так что здесь раствор заряжается отрицательно. В рез льтатс э гого создается электрическое поле, в котором катионы, находящиеся в растворе (Си и движутся от цинкового электрода к. медному, а анионы — в обратном направлении. В итоге жидкость у обоих электродов остается электронейтральной. [c.270]

Первый раздел книги посвящен свойствам систем, обладающих НОННОЙ проводимостью. К таким системам относятся водные растворы электролитов, растворы на основе тан называемых апротонных растворителей, обладающие необычными свойствами растворы свободных электролитов в жидких средах, растворы полиэлектролитов, расплавы электролитов — ионные жидкости, твердые электролиты, в том числе удивительные твердые электролиты со сверхвысокой проводимостью — с%-перионики. Задача теории состоит в том, чтобы копм-чественно описать свойства всех этих систем как в состоянии равновесия, таи и [c.9]

Повьш1ение температуры оказывает влияние на устойчивость коллоидных растворов. Это влияние не однозначно. С одной стороны, повышение температуры приводит к частичной десорбции ионов с поверхности ядра, к уменьшению его заряда. Это приводит к уменьшению общего скачка потенциала и соответственно к уменьшению дзета-потенциала. С другой стороны, повышение теипературы отвечает увеличению интенсивности хаотического движения ионов в растворе. Распределение ионов в слое жидкости, прилегающей к поверхности, становится более равномерным. В результате меньшее их количество остается в адсорбционном слое, толщина диффузного слоя становится больше, что приводит к увеличению дзета-потенциала. Отметим также, что повышение температуры увеличивает кинетическую энергию коллоидных частиц, что позволяет им преодолевать более высокий потенциальный барьер и входить в зону, где преобладающими становятся силы притяжения. Таким образом, повышение температуры, с одной стороны, способствует коагуляции, с другой стороны, препятствует ее протеканию. Поэтому заранее нельзя предсказать, как именно повлияет повышение температуры на устойчивость конкретного коллоидного раствора. Тем не менее опыт показывает, что в большинстве случаев повышение температуры вызывает коагуляцию. [c.422]

Метод кондуктометрического титрования основан на изменении электропроводности объема раствора во время протекания в нем химической реакции (пейтрализации, осал<дения, замещения, окисления— восстановления, комилексообразования). В результате реакции изменяется ионный состав раствора. Иоиы с одной абсолютной скоростью и эквивалентной электроироводностью заменяются или иа ионы с другими значениями этих характеристик, или в системе образуется плохо диссоциирующее, малорастворимое или комплексное соединение (особенно хелатное). Кондуктометри-ческое титрование применяют для объемного анализа водных и неводных растворов, физиологических и биологических жидкостей 114 [c.114]

При погружении металла в раствор его соли в полярной жидкости, напри.мер в водный раствор, протекает или окислительный процесс, когда химический потенциал ионов в растворе р.ме +.раствор меньше, чем химический потенциал ионов в металле цме" . ме, или. обратный ему восстановительный, когда 1Ме ",раство1) больше, чем ДМе +. Ме-В восстановительном процессе, протекающем в системе, составленной из трудноокисляемого металла с больиюй энергией кристаллической решетки (платина,золото )и концентрированного раствора его соли, ионы раствора десольватируются и разряжаясь осаждаются на поверхности металла Ме"+ + [c.123]

В соответствии с моделью Гуи — Чапмена возникновение электрокинетического потенциала объясняется тем, что при относительном перемещении фаз слой жидкости определенной толщины прочно удерживается на твердой поверхности. Потенциал в плоскости разрыва такого пограничного слоя жидкости соответствует -потенциалу. Плоскость разрыва, проходящая по границе между слоем покоящейся жидкости и остальным ее объемом, называется также плоскостью скольжения. Модель Гуи — Чапмена объясняет наблюдающееся падение -потенциала под действием электролитов. Поскольку с ростом ионной силы раствора увеличивается по абсолютной величине градие 1Т потенциала в диффузном слое, то в плоскости скольжения происходит падение потенциала. [c.91]

На такое двойственное влияние ионов в растворах указывает такн<е антибатность в зависимости теплопроводности и скорости прохождения звука в растворах с увеличением концентрации. Тенлопроводпость возрастает, а скорость звука падает, хотя, как правило, теплопроводность жидкостей пропорциональна скорости звука. На это же указывает большая энтропия растворов, чем та, которую можно было бы ожидать на основании одного только эффекта образования гидратной оболочки. На разрушение структуры воды в растворах указывают и оптические исследования солевых растворов. [c.148]

Оценка подвиншости молекул воды вблизи иона производится Самойловым из следующих соображений. Как унсе говорилось, молекулы жидкостей, в том числе и молекулы воды, находясь в окружении себе подобных, пребывают в стационарном состоянии в течение среднего времени т. Этому времени соответствует величина потенциального барьера . Среднее время пребывания молекул около иона характеризуется временем х. Время т = х. Времени т соответствует энергия активации Е + А . Величина AZ показывает изменение потенциального барьера под влиянием иона. Следовательно, характер гидратации иона в растворе определяется отношением т7т и величиной AZ . Если ион прочно связывает молекулы воды, то х /т и AZ велики. Из уравнения (IV,14) следует, что [c.150]

В аналитической химии для открытия иона РО " (орто-фосфорной кислоты и ее солей) нередко пользуются получением желтого осадка (NH4)зH4[P(Mo207)6]. Закончить уравнение реакции между Na2HP04 и молибденовой жидкостью (раствором молиидата аммония в азотной кислоте) [c.242]

Подсчитаем количество электричества, переносимое через сечение трубки в 1 см в секунду катионами н анионами. Через такое сечение в секунду пройдет столько катионов, сколько их содержится в столбе жидкости длиной и см, т. е. в объеме и см . Так как концентрация ионов в растворе равна ац, то всего катионов через данное сечение пройдет иац эквивалентов, и так как каждый эквивалент переносит Р кулонов положительного электричества, то катионы перенесут всего иацЕ кулонов. В силу тех же соображений анионы перенесут в обратном направлении через то же сечение в секунду тг Р кулонов Р — число Фарадея). [c.243]

Стекло представляет собой переохлажденную жидкость — раствор различных силикатов. Исследование структуры стекол с помощью рентгеновых лучей показало, что стекло представляет собой сетку, построенную из кремнийкислородных цепочек (рис. 7). Пустоты в трехмерном скелете заняты катионами щелочных металлов, которые удерживаются электростатическими полями соседних ионов (Кислорода. Катионы, находящиеся в пустотах рещетки, могут обратимо замещаться без нарушения структуры решетки. [c.18]

Хлорид натрия Na l — поваренная соль. Имеет важное значение в жизни человека. Na и С1 — главные ионы жидкостей человеческого организма 0,9%-ный раствор Na l, называемый физиологическим раствором, широко используется для выравнивания и поддержания нормального осмотического давления в организме. Na l служит важнейшим исходным сырьем для получения хлора, соляной кислоты, гидроксида натрия и других веществ. [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология