Структура и свойства воды и растворов

Совместное влияние формы молекулы и ее полярности помогает объяснить многие из свойств воды, рассмотренные выше. Например, поскольку разноименные заряды притягиваются, противоположные концы соседних молекул слипаются друг с другом. Это приводит к высокой температуре кипения воды. (Для разделения молекул жидкости и образования пара необходимо затратить много тепловой энергии.) Высокое поверхностное натяжение и понижение плотности при кристаллизации льда также может быть объяснено формой молекул воды и их электрической полярностью. В добавление к этому из-за своей полярности молекула воды притягивается к молекулам других полярных веществ. Следовательно, вода способна растворять соединения самой разнообразной структуры. [c.44]

Набухший ионит представляет собой раствор электролита и обладает общими свойствами такого раствора. Отличается он от обычного электролита ограниченной подвижностью ионов. Подвижные ионы, связанные с полимерной структурой, переходят под действием полярных молекул воды в жидкость, оставляя противоположно заряженную частицу ионита, но подвижность их в растворе ограничена электростатическим притяжением этой частицы, следовательно, вокруг полимерного зерна возникает двойной электрический слой. Но если вблизи подвижных ионов появляются. другие ионы того же знака, то они занимают место подвижного иона, а освободившиеся от электростатического влияния ионита подвижные ионы переходят в раствор. Так происходит ионный обмен. [c.194]

Как видим, ближняя гидратация ионов в водных растворах тесно связана со структурным состоянием воды. Это заключается в том, что усиление упорядоченности воды ведет к ослаблению гидратации ионов. Например, разрушение структуры воды усиливает гидратацию. Роль структурного состояния воды в явлениях гидратации ионов в растворах подчеркивает большое значение короткодействующих сил для свойств растворов. При гидратации ионов собственная структура воды изменяется, возникает новая структура, характерная для раствора. При этом обнаруживается большая устойчивость структуры воды, о вызвано, во-первых, тем, что каждая молекула в воде участвует приблизительно в четырех водородных связях, и, во-вторых, тем, что трансляционное движение молекул Н2О происходит в основном по пустотам структуры. С ростом температуры и давления собственная структура воды становится менее упорядоченной, ближняя гидратация ионов усиливается и затрудняет ассоциацию катионов и анионов и образование контактных ионных пар. [c.277]

Время же коалесценции глобул воды в нефти во многом зависит от вязкости нефти. Большое противодействие коалесценции в этом случае оказывает наличие в нефти веществ, образующих на поверхности глобул адсорбционные слои, обладающие структурно-механическими свойствами. Эти вещества носят название эмульгаторов. Те из них, которые молекулярно растворены в углеводородах нефти, например смолы, образуют молекулярные слои на границе раздела фаз. Но обычно вместе с ними бывают растворены и другие кислородсодержащие вещества асфальтены, органические кислоты и т. д., придающие нефти свойства коллоидного раствора. Эти вещества более активны, чем смолы. Они подавляют адсорбцию последних и адсорбируются сами на границе раздела фаз нефть — вода, образуя коллоидно-адсорбционные слои, обладающие высокими структурно-механическими свойствами. Особенно прочные структуры образуют асфальтены. [c.92]

Какие же вещества могут представлять практическую опасность отравления при их всасывании через неповрежденную кожу Прежде всего это вещества, обладающие определенной степенью токсичности. Причем, учитывая сравнительно небольшую скорость всасывания веществ через кожу в сравнении, скажем, со скоростью всасывания через легкие, они должны обладать способностью вызывать отравление в очень малых количествах, быть высокотоксичными. Скорость всасывания этих веществ через кожу нередко сравнивают со скоростью всасывания из пищеварительного тракта. Большое значение имеет свойство их растворяться в жирах и липоидах в сочетании с растворимостью в воде. Определенную роль играет консистенция самого вещества или формы, в которой оно встречается в производственных условиях. Вязкие, клейкие жидкости при прочих равных условиях представляют большую опасность, так как они легко пристают к коже и хорошо удерживаются на ней. Механизм фиксации веществ на коже обусловлен различными физическими и химическими процессами. Вероятно, важную роль играют силы адгезии, электростатическое притяжение, адсорбция на поверхностных структурах кожи. Следует учитывать также возможность химического взаимодействия вещества на поверхности кожи (хемосорбция, образование комплексных соединений и др.). [c.42]

Своеобразные свойства воды объясняются ее особой молекулярной структурой. Простая формула — Н2О — не выявляет нелинейной, асимметричной структуры ее молекулы, которую можно рассматривать как тетраэдр с атомом кислорода в центре и с двумя ядрами водорода и двумя парами электронов по углам. Полярная природа молекулы объясняет ее сильную тенденцию к образованию водородных связей и созданию структуры жидкой воды. В воде диссоциируют соли, кислоты и основания. Гидратные оболочки уменьшают притяжение ионов с противоположным зарядом. При любом изучении поведения бурового раствора главными объектами исследований являются реакции между поверхностями глинистых частиц и воды, а также влияние электролитов, растворенных в воде, на взаимо-, действие глины и воды. [c.446]

Однако не всегда бывает достаточно лишь знании количественного содержания воды, а иногда бывают необходимы сведения о характере и природе взаимодействия ее в различных системах, что позволило бы установить закономерности н механизм протекания многих химических процессов, участником которых является и вода. Между тем таких сведений очень мало. До сих пор не существует даже теории, позволяющей объяснить всю совокупность особых свойств воды и водных растворов. Нет единой точки зрения и относительно структуры воды. [c.6]

При изменении структуры и состава раствора в поверхностном слое значения показателей некоторых его физико-химических свойств (например, вязкости, диэлектрической проницаемости) отклоняются от соответствующих значений для раствора в объеме. При этом резкое снижение диэлектрической проницаемости воды свидетельствует о снижении подвижности молекул воды, что приводит к снижению растворяющей способности связанной воды. Для неполярных жидкостей заметного отличия от свойств в граничном слое не наблюдается. [c.324]

Для делигнификации древесины необходимо не только фрагментировать сетку лигнина и освободить его от связей с углеводами, но и создать в древесине достаточно развитую капиллярную систему для обеспечения проникновения реагентов и вывода продуктов, сообщить лигнину гидрофильные свойства и растворить продукты деструкции лигнина. На делигнификацию древесины в значительной степени влияют пути и скорости проникновения химических реагентов в клеточную стенку. Имеются два различных механизма движения варочных реагентов проникновение вместе с варочным раствором в пустоты древесины на стадии пропитки древесины диффузия реагентов из варочного раствора в воду, содержащуюся в древесине, под влиянием градиента концентрации. Поскольку коэффициент диффузии в жидкостях и твердых материалах невелик, скорость диффузионного процесса ниже скорости пропитки древесины. При варке реагенты, поступившие в древесину при пропитке, быстро расходуются при повышении температуры. Далее реагенты вводятся в щепу диффузией. Варочные процессы относятся к гетерогенным процессам, при которых возможны различные топохимические эффекты, обусловленные надмолекулярной структурой клеточных стенок и микроструктурой древесины, влияющими на скорость диффузии реагентов и продуктов реакций. Задержка в поступлении реагентов может привести к нежелательным процессам, что следует учитывать при составлении режима варки. [c.463]

Свойства. Неокрашенная соль. Как правило, кристаллизуется в форме квадратных, реже прямоугольных листочков или толстых табличек. Структура кубическая, di 2.180. Легко растворима в воде прн 20 °С в 100 мл воды растворяется 74,8 г. Кроме того, растворима в ацетоне, этиловом н метиловом спирте. Разлагается при сильном нагревании еще до достижения плавления. При комнатной температуре не действует на стекло- Медленно гидролизуется при кипячении с сильными кислотами [c.238]

Свойства. М 178,76. Бесцветные расплывающиеся кристаллы, /пл 292 °С /кип 376 °С ТВ 4,379 (20 °С). Структура ромбическая. Легко растворяется воде (с частичным гидролизом) при 20°С 443 г/100 мл, при 30°( 562 Г/100 мл. [c.242]

Свойства. Кристаллизуется в виде розовых квадратных призм, /пя 356 °С d 3,98. Структура типа рутила. В 100 мл воды растворяется 1,06 г [c.295]

Свойства. Белый порошок. Структура типа рутила. пл>ПОО С сублимируется при 1100 °С d 4,09. В воде растворяется незначительно не растворяется в спирте, эфире и бензоле. [c.302]

Свойства. Бесцветное вещество. При кипячении с водой переходит в основную соль. При 140°С начинается разложение при 295,5 °С давление Oj составляет 700 мм рт. ст. В 100 мл воды растворяется 5,7-10 г соли. d 4,4 (пикнометр.) d 4,51 (рентген.). Кристаллическая структура гексагональная, тип кальцита (а=4,65 А с= 15,03 А). Легко растворяется в кислотах. [c.1128]

Свойства. Белое вещество, d 4,258. Кристаллическая структура гексагональная, тип кальцита (пр. гр. R3 а=4,920 А с= 16,298 А) [3]. Немного растворяется в воде растворяется в кислотах. Давление разложения 77 мн рт. ст. (321 °С), 760 мм рт. ст. (357 С).. [c.1142]

Свойства. Октаэдрические, сильно светопреломляющие кристаллы, устойчивые на воздухе, tan 450°С d 1,847. Кристаллическая структура типа шпинели (а= 12,87 А). В 100 мл холодной воды растворяется 33,3 г, а в 100 мл кипящей воды 100 г K2[ d( N)4]. [c.1143]

Отражено современное состояние исследований свойств воды в дисперсных материалах и пористых телах (природные дисперсные системы, продукты химической технологии, биологические объекты). Изучение структуры и свойств воды в тонких слоях, пленках и порах имеет важное прикладное значение (при получении адсорбентов, катализаторов, наполнителей для композиционных материалов, создании стабилизаторов буровых растворов для управления флотацией и капиллярной пропиткой, а также прочностью горных пород и процессами структурообра-зования в пористых телах). [c.2]

Значительная доля поверхностных гидрофильных атомных групп биополимеров представлена заряженными группами. Их взаимодействие с водой и ионными компонентами растворителя во многом определяет структуру и стабильность нуклеиновых кислот и белков и термодинамические свойства их растворов. Хорошими моделями заряженных атомных групп биополимеров являются одно-одно-валентные (1-1) электролиты и цвиттерио-ны аминокислот. [c.52]

ПАВ — это вещества с асимметричной структурой, в которых молекулы состоят из одной или нескольких гидрофильных групп и содержат одну или несколько гидрофобных радикалов. Гидрофильная группа — активная полярная составляющая молекулы ПАВ — обладает ненасыщенной вторичной валентностью и на границе раздела нефть — вода погружается в водную фазу. Гидрофобная группа (радикал) — инактнвная неполярная составляющая молекулы ПАВ, не имеет валентности и тяготеет к нефтяной (масляной) фазе. Ее часто называют олеофильной группой. Она представляет собой цепочку углеводородных радикалов. Такая структура молекул веществ, называемая дифильной, обуславливает ее поверхностную (адсорбционную) активность, т. е. способность вещества диффундировать через объем фазы и концентрироваться на поверхностях раздела фаз таким образом, что полярная (гидрофильная) часть молекулы, имеющая родственную природу с полярной фазой (например, водой), растворяется в ней, а неполярная (олеофильная) цепочка ориентируется в сторону менее полярной фазы, например нефти или керосина. ПАВ адсорбируются и на твердой поверхности, изменяя при этом ее молекулярно-поверхностные свойства. В результате адсорбции ПАВ происходит диспергирование гетерогенных систем образование защитной, более гидрофобной (или гидрофильной) по сравнению с первоначальной, пленки стабилизация (дестабилизация) дисперсной среды. [c.66]

На рис. 9.9 приведены результаты оценки стабильности растворов присадки АБЭС в маслах С-220, И-40А и ЭА с различным содержанием воды. Влияние воды на коллоидную стабильность растворов присадки объясняется, вероятно, образованием межмолекулярных ассоциатов с различным количеством молекул вокруг ядра (микрокапелька воды), соизмеримого с размерами молекул и более полярного. Специфическая структура молекул воды способствует их взаимодействию с другими молекулами. Это взаимодействие увеличивается с повышением полярности и донорно-акценторных свойств молекул (рис. 9.9, линии 1 и 3). Как видно, с повышением полярности базового масла стабильность раствора присадок уменьшается. Напри- [c.275]

Исследования многих ученых показали, что свойства связанной воды Д0В0Л11Н0 резко отличаются от свойств свободной воды. По степени упорядоченности структуры связанная вода приближается к свойствам твердого тела и имеет большую плотность по сравнению с водой свободной. Исследования А. Раковского (1931) показали, что плотность связанной воды на поверхности, например, набухшего крахмала колеблется в пределах 1,28—2,45. Диэлектрическая постоянная ее равна 2,2 вместо 81, что обусловливает ее по-пижеиную способность растворять электролиты и полярные неэлектролиты. Исследования показали, что гидратные оболочки высокомолекулярных соединений не обладают растворяюшими свойствами, поэтому высокомолекулярное вещество растворяется только в свободной воде. [c.334]

В действительности дело обстоит гораздо сложнее, чем это указано в уравнении (15.2). Из разд. 11.3, ч. 1, известно, что жидкая вода пронизана водородными связями. Существование каркаса из водородных связей обусловливает многие специфические свойства воды, например ее высокую полярность, а также высокие температуры плавления и кипения. Много исследований было посвящено выяснению того, каким образом ионы встраиваются в сложную структуру жидкой воды. Экспериментальные исследования показывают, что ионы Н могут частично существовать в воде в виде ионов гидроксония. Действительно, можно выделить соли состава HjO l , НзО СЮ и другие, в кристаллической рещетке которых несомненно имеется ион НзО . Но поскольку молекулы воды связаны друг с другом прочными водородными связями, ион НзО в растворе тоже связан водородными связями с другими молекулами воды. Это делает возможным существование ионов, показанных на рис. 15.3, которые были обнаружены экспериментально. [c.72]

Ассоциация молекул и структура жидкостей. Молекулы таких жиД Хостей, как НР, вода и спирты, могут при образовании водородных связей выступать как акцепторы и доноры электронного заряда одновременно. В результате этого образуются димеры (НР)2, (НзО) , (СНзОН)2 и т. д. Однако ассоциация на этом не останавливается, образуются тримеры, тетрамеры и т. д., пока тепловое движение не разрушает образовавшеюся кольца и]ш цепочки молекул. Энергия на одну водородную связь в таких цепочках возрастает с числом молекул в димере воды 26,4, в тримере 28,4 кДж/моль, Для фтористого водорода в цепочках (НР)2, (НР)з, (НР)4 и (НР)5 и в кольце (НР)б на одну водородную связь приходится 28,9 32,5, 34,6 36,9 и 39,5 кДж/моль соответственно [к-32]. Когда тепловое движение понижено (в кристалле), через водородные связи создается кристал тическая структура. Известная аномалия плотности воды и льда обусловлена водородными связями в кристаллах льда каждая молекула воды связана с четырьмя соседями водородными связями через две неподеленные пары атома кислорода молекула образует две донорные Н-связи и через два атома Н — две акцепторные. Эти четыре связи направлены к вершинам тетраэдра. Образующаяся гексагональная решетка льда благодаря этому не плотная, а рыхлая, в ней большой объем пустот. При плавлении порядок, существующий в кристалле (дальний порядок), нарушается, часть молекул заполняет пустоты и плотность жидкости оказывается выше плотности кристалла. Но в жидкости частично сохраняется льдообразная структура вокруг каждой молекулы (б.иижний порядок). Эта структура воды определяет многие свойства воды и растворов. Структурированы и спирты, но по-иному, так как молекула спирта образует одну донорную и одну акцепторную связь. Эта структура разрушается тепловым движением значительно легче. Возможно структурирование и смещанных растворителей, как водно-спиртовые смеси и др. Оказывая особое влияние на структуру воды, водородные связи налагают отпечаток на всю термодинамику водных растворов, делая воду уникальным по свойствам растворителем. [c.274]

Моющие вещества должны обладать всеми свойствами, характерными для поверхностно-активных веществ предшествующих трех групп они должны сильно понижать поверхностное натяжение воды на границе с воздухом, т. е. иметь высокую поверхностную активность, обнаруживая смачивающее и вместе с тем гидрофилизующее действие. Образуя пространственные мицеллярные структуры в объеме раствора и особенно в поверхностных слоях, моющие вещества должны быть не только диспергаторами, но и сильными стабилизаторами суспензий и эмульсий (эмульгаторами). Они должны вызывать также солюбилизацию углеводородных и вообще масляных загрязнений в ядрах мицелл, что составляет, по-видимому, важную слагающую в комплексе моющего действия. [c.73]

Такая структура правильно отразила равноценность всех водородных атомов бензола (свидетельством этого является отсутствие изомеров у монозамещенных производных бензола). Однако формула Кекуле не может объяснить, почему беизол не игнеет свойств ненасыщенного углеводорода, — не обесцвечивает бромной воды, раствора перманганата калия. Вместо этого при действии, например, брома протекает реакция замещения и образуется бромбензол [c.259]

Для гидратации белка наибольшее значение имеют пептидные связи, за счет которых притягивается примерно /3 всей гидрата-ционной воды. В общем частицы гидрофильных коллоидов связывают значительные количества воды так, 1 г сухого крахмала при растворении связывает 0,18 г воды, 1 г яичного альбумина (белка) — 0,35 г воды, 1 г карбоксигемоглобина — 0,353 г воды. Связанная полярными группами вода приобретает новые качества, приближающие ее к твердому веществу ее молекулы имеют уплотненное расположение, свойства воды как растворителя понижены, она не замерзает при низких температурах и т. п. В свою очередь, гидратированное вещество также приобретает иные свойства повышается его устойчивость в растворе, уменьшается скорость диффузии и др. Вязкость и скорость образования внутренних структур в этих растворах значительно выше, чем в коллоидных. [c.174]

Безусловно, такое деление растворов является чрезвычайно грубым. Внутри каждой группы наблюдается большое качественное разнообразие объектов. В особенности это относится к системам, содержащим полярные компоненты. Взаимодействия между полярными молекулами (для растворов второго типа это взаимодействие А—А, если А — полярная молекула для растворов третьего типа — взаимодействия А—А, В—В и А—В) могут быть чисто ван-дер-ваальсовыми, как, например, взаимодействия между молекулами хлороформа. Но очень часто наряду с ван-дер-ваальсовыми имеются слабые химические (специфические) взаимодействия типа водородной связи, особенности которой были кратко охарактеризованы в гл. XI, 6. Растворы, в которых имеют место специфические взаимодействия, получили- название ассоциированных растворов. По приведенной выше классификации эти растворы могут принадлежать либо ко второй группе (спирт—углеводород, например), либо к третьей (спирт—вода, ацетон—хлороформ). Свойства ассоциированных растворов представляют результат сложного наложения специфических и ван-дер-ваальсовых взаимодействий. В ряде случаев можно говорить об образовании в растворе химических соединений определенного состава, ассоциатов (соединений одинаковых молекул) и сольватов (соединений молекул разного рода). Особое место занимают водные растворы, свойства которых обнаруживают значительную специфику по сравнению с другими системами с водородными связями. Эта специфика, по-видимому, обусловлена тем, что молекулы воды, каждая из которых способна участвовать в четырех водородных связях, образуют подвижную пространственную сетку водородных связей. Представления об образовании молекулами воды ассоциатов определенного состава оказываются непригодными. Более оправданными являются идеи о наличии в воде зародышей квазикристаллических структур разного типа. [c.397]

При определении нефтевытесняющих свойств воды и водных растворов исследуемых композиций использовались составные образцы пород, выполненные из отдельных цилиндрических образцов кернов с ненарушенной структурой, отобранных из каширо-подольских отложений Арланского месторождения. Керновый материал отобран из скв. 13408, 13336, 13273 и 6989. В предварительных исследованиях использовались насыпные модели пористых сред. Длина отдельных образцов составляла 26—59 мм, а диаметр — 28 мм. [c.142]

В гл. 2 монографии на основе анализа термодинамических свойств водных растворов моно- и дисахаридов рассмотрены стереохимические аспекты гидратации этих биологически и промышленно важных веществ. Большое внимание уделено влиянию структурного состояния воды в мутаротационном и конформационном равновесиях углеводов и роли специфических структур в проявлении их биологической активности. В этой же главе показано, как можно использовать термодинамический метод при анализе растворов биомолекул. [c.6]

Такое представление о структуре жидкой воды, к которому значительно позднее и на основании новых онных пришли также Е. Форшлинд [270] и М. Д. Дэнфорд и Г. А. Леви [252], успешно не только применяется для объяснения многих физико-химических свойств водных растворов электролитов [135], но и, как показывают последние работы, отлично согласуется с результа-ми рентгеноструктурных исследований растворов аммониевых солей [352]. Именно эта модель [134], как справедливо подчеркивается в [274], является той рациональной научной основой, которая дала начало большой серии серьезных и продуктивных работ целой школы русских исследователей, работай щих в области структуры воды и водных растворов. [c.149]

Свойства. М 104,59. Существует в аморфной и двух кристаллических формах. Первая всегда образуется при охлаждении расплава и представля--ет собой прозрачное сильно преломляющее стекло (d 3,637). Форма, образующаяся при гидролизе Ge или при разложении германатов, имеет гексагональную структуру (тип а-кварца). d 4,703 (18 °С) пл 1115 С. В 100 г воды растворяется 0,45 (25 °С) и 1,07 (100°С) г препарата. Почти нерастворяющуюся в воде тетрагональную модификацию (тип рутила) получают прн многочасовом нагревании GeOa до 350 С с водой под давлением или при добавлении небольшого количества фторида аммония к водному раствору СеОг и дальнейшем медленном встряхивании, после чего остаток несколько часов прокаливают при 380 °С. d 6,239 tnn 1086 °С точка перехода 1033 10°С. [c.800]

Свойства. М 187,44. Кристаллическая структура типа корунда (а= =5,32 А а=55°48 ) d 6,44. В воде растворяется очень мало, медленно реагирует с разбавленными минеральными кислотами. При нагревании на воздухе до 000 °С происходит медленное монотропное превращение в -GajOa. В автоклаве при давлении водяного пара переход в -форму осуществляется выше 305 °С, а ниже этой температуры a-GajOs превращается в GaO(OH) (см. выше). [c.926]

Свойства. М 337,62. Черные хлопья, иногда черные блестящие кристаллы Плохо растворяется в холодной воде растворяется в разбавленных минеральных кислотах с разложением. С концентрированными кислотами происходит взрывоподобная реакция. Медленное разложение на воздухе начинается при 25 °С при 165 °С распадается со взрывом. Очень чувствителен-к соприкосновению с твердыми предметами, даже во влажном состоянии. Кристаллическая структура кубическая плоскоцентрироваиная. d 9,0 (19 °С). Энтальпия образования ДЯ°2М +199,1 кДж/моль. [c.1095]

Свойства. LisPuOe. Кристаллическое вещество черно-зеленого цвета. В воде растворяется с образованием раствора зеленого цвета. Кристаллическая структура гексагональная (пр, гр. Р3]12 а=5,19А с=14,48А). [c.1407]

Свойства. Фиолетово-черные игольчатые кристаллы, устойчивые при иагреваиии в вакууме до 300 °С. Выше 310 °С наступает разложение иа Tib и TII4. В воде растворяется медленио. Кристаллическая структура гексагональная (пр. гр. Рбз/m m а=7,146 А с=6,502 А) d 4,90. [c.1435]

Свойства. Желтые призматические или игольчатые кристаллы, пл 204,7 °С кип 247,4 °С. Кристаллическая структура моноклинная, пр. гр. С2/гп (а= = 18,30 А 6=17,96 А с=5,888 А Р=90,6 ) 2,75. Чрезвычайно чувствительны к действию влаги, причем -сначала образуется белый NbO b, а в конце концов КЬаОб-ШгО. Nb ls бурно реагирует с водой, растворяется без остатка в спирте, эфире, соляной кислоте высокой концентрации. [c.1549]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология