Интерпретация ионных эффектов среды

Так как потенциал коррозии метала в обычных средах является компромиссным потенциалом (суммарный анодный ток равен суммарному катодному току), то па потенциостатическую кривую, полученную методом внешней поляризации, оказывает влияние характер локальной катодной кривой (анализ и интерпретация кривых проведены Эделяну [27] и Мюллером [28]). По этой причине остаток кислорода в растворе, в котором происходит испытание, может вызывать отклонение от обычного хода кривой в виде образования отрицательной петли В, соответствующей катодному восстановлению растворенного кислорода, которое имеет место после критической точки пассивности. Обычная пассивная область и низкое значение положительного тока возобновляются только при потенциале срс, > как показано на рис. 10.36. Другие ионы могут также влиять на ток. Если они — окислители, они будут оказывать тот же самый эффект, что и растворенный кислород. Однако некоторые из них могут увеличивать наблюдаемый ток до значений, намного превышающих действительный коррозионный ток системы. Поляризационная кривая, полученная на титане [29], показывает уровни тока в пассивной области, которые не согласуются с более низкими скоростями коррозии, определенными гравиметрически, по концентрации ионов Т1 + в растворе. В случае присутствия железа в нейтральной воде [30] плотность тока в пассивной области про- [c.605]

Д. Интерпретация ионных эффектов среды [c.337]

Третий пример использования определений порядка реакции, который будет здесь обсуждаться, это исследование влияния pH на скорость выделения водорода на ртути. Кинетические закономерности этого процесса на ртути не осложнены эффектами, связанными с хемосорбцией водорода (гл. X), и интерпретация их вполне надежна. Влияние pH иллюстрируется графиком (рис. 93), который построен Феттером [15, 45] по экспериментальным данным нескольких авторов [46—49]. Как отметил Фрумкин [50], измерения в щелочной среде менее достоверны, чем в кислом растворе, вследствие паразитных каталитических эффектов, вызываемых загрязнениями. Во всяком случае из рис. 93 вытекает, что в кислой области катодный ток пропорционален концентрации иона водорода и, следовательно, электрон [c.204]

До сих пор мы не учитывали структуру растворителя, рассматривая его как непрерывную среду с однородной диэлектрической проницаемостью. Не вызывает особых сомнений, что макроскопическое значение В приемлемо при интерпретации большей части кинетических эффектов, которые мы обсуждали выше, так же как оно пригодно при рассмотрении статических эффектов в теории Дебая-Хюккеля. В противном случае было бы трудно объяснить предельные закономерности, которым подчиняется изменение коэффициентов активности в зависимости от 1//, а также зависимость коэффициентов диффузии, теплоты растворения, парциальных мольных объемов ионов от ионной силы. Однако эти зависимости ничего не говорят нам об абсолютных свойствах ионов при бесконечном разбавлении. Чтобы подойти к решению таких задач, нам придется рассматривать некоторые детали взаимодействия ионов с молекулами растворителя, находящ,имися с ним в непосредственном контакте. В качестве введения к этой обширной и трудной области рассмотрим с электростатической точки зрения состояние иона гексагидрата кальция в водном растворе. [c.182]

Теоретические вопросы интерпретации концентрационной зависимости электропроводности разбавленных растворов электролитов были рассмотрены в работах Онзагера. Теория Онзагера построена на гипотезе о том, что предельная скорость иона V обусловлена действием трех сил 1) внешней силы еЕ 2) средних межионных сил Рр, вызывающих так называемый релаксационный эффект торможения 3) силы электрофоретического торможения Р , связанной с тем, что движение центрального иона происходит не в неподвижной среде, а в среде, перемещающейся ему навстречу, [c.93]

Однако поскольку обмен может быть измерен в очень широких пределах скоростей, то возможно ограничиться сравнением реакционной способности в одной среде. (Поскольку степень диссоциации индикаторов не может быть измерена в таких же широких пределах, то невозможно аналогичным образом сравнивать основности ряда индикаторов в одной среде.) Имеются данные в пользу того, что специфические структурные эффекты, связанные со взаимодействием между субстратом, кислотой и средой и не связанные с основностью субстрата, вероятно, малы в реакциях обмена. По этой причине относительные значения скоростей обмена в одной и той же среде вполне могут служить для определения довольно верной последовательности относительных основностей ароматических молекул, т. е. устойчивости карбониевых ионов по отношению к исходным молекулам, причем дал<е в тех случаях, когда эти стабильности очень низки, и поэтому другими методами не могут быть измерены. Трудность более точной интерпретации очевидна из уравнения 4.32). Необходимый фактор а известен пока лишь для немногих, очень реакционноспособных ароматических субстратов в разбавлен- [c.129]

Обычно более полную информацию о влиянии различных факторов на механизм формирования структуры цепи в ионных системах дает полимеризация мономеров диенового ряда. Это относится как к анионной полимеризации, так и к системам на основе переходных металлов (см. гл. V). Катионная полимеризация диеновых углеводородов, напротив, отличается сравнительно малой чувствительностью к природе конкретного инициатора и реакционной среды. Общей чертой этих процессов, четко установленной при полимеризации бутадиена и изопрена под действием различных катионных агентов, является образование полимеров, полностью свободных от звеньев ,А-цис- и построенных в основном (на 75—90%) из звеньев 1,А-транс. Изменения, наблюдающиеся при переходе от одних условий к другим, недостаточно велики для использования их в целях интерпретации соответствующих явлений. Поэтому в данном случае уместна постановка вопроса обратная той, которая оправдывается применительно к анионной полимеризации, а именно в чем причина практического постоянства структурных эффектов, свойственных различным системам диеновый мономер — катионный инициатор. [c.121]

Изучение процессов радиационной сополимеризации позволяет решить вопрос не только о принадлежности данной реакции к ионному или радикальному типу, но и разграничить в спорных случаях катионный и анионный процессы. Выше бьша показана принципиальная возможность образования катионных и анионных активных центров, выбор между определяющей ролью которых не вызывает затруднений применительно к мономерам, отличающимся высокой селективностью в интересующем нас отношении. Так, для полимеризации триоксана и изобутилена всегда бесспорен катионный механизм, а для полимеризации акрилонитрила и нитроэтилена помимо радикального только анионный. Иначе обстоит дело со стиролом. В предшествующем изложении мы ограничивались утверждением о катионной природе процессов его полимеризации во всех случаях, которые можно было с достаточным основанием отнести к ионному типу. Вместе с тем, за исключением примера существенного влияния аммиака на скорость полимеризации стирола, аргументы в пользу именно катионного типа этих процессов приведены не были. В частности, эффекты, обусловленные присутствием воды, отнюдь не являются основанием для предпочтительного выбора одного из возможных ионных механизмов полимеризации. Можно руководствоваться чувствительностью процесса к природе реакционной среды. Как и в обычных ионных системах, радиационной анионной полимеризации благоприятствуют электронодонорные растворители (амины, диметилформамид), а катионной — галогеналкилы (хлористый метилен, дихлорэтан и др.). С этой точки зрения интерпретация данных, приведенных на рис. 1-5, оправдана. [c.238]

Водные растворы электролитов обладают целым рядом особых, уникальных свойств, выделяющих их из общего ряда жидких растворов. Основной причиной этого служит проявление структуры воды в специфике взаимодействия ио1 вода. Гидратация ионов может быть охарактеризована так называемыми эффектами гидратации. Их количественной мерой являются термодинамические характеристики, изотопные эффекты гидратации, химические сдвиги ЯМР, смещение полос поглощения в ИК-спектрах, изменение частот спин-рещеточной релаксации, изменение дифракционных картин рассеяния рентгеновских лучей и неупругого рассеяния нейтронов и др. При интерпретации указанных проявлений гидратации все большее место занимают структурные представления, поскольку они позволяют глубже оценить роль среды в ионных реакциях в растворах. [c.136]

Растворенные ионы изменяют водородные связи между молекулами воды, но было бы чрезмерным упрощением считать, что этот эффект сводится просто к разрыву и образованию водородных связей. Это подтверждается работами Леннард-Джонса и Попла [71], Конвея [72], Коана и др. [73], Бауэра [74] и других исследователей, которые считают, что даже структуру чистой воды невозможно описать, если предположить существование лишь двух типов молекул воды — соединенных водородными связями и свободных мономерных молекул. Для интерпретации многих данных спектроскопических исследований следует допустить удлинение и искривление водородных связей, вызванные различными взаимодействиями со средой (рис. 1.14). Удлинение и искривление связей приводит к появлению различия в значениях энергии молекул воды, соединенных водородными связями,, и к непрерывно изменяющимся энергетическим уровням, соответствующим непрерывной деформации связей. В этом смысле свободные молекулы представляли бы предельный случай непрерывного ряда соединенных водородными связями молекул с деформированными в различной мере связями. Можно предположить, что статистическое распределение неодинаково деформированных водородных связей изменяется ионами в степени, зависящей от размера и напряженности их ноля, а полный разрыв водородных связей, их образование между свободными молекулами воды или же присоединение молекул воды к молекулярным кластерам—лишь предельные случаи этого многогранного эффекта. Эксперименты показывают, что взаимодействие молекул растворителя с растворенными ионами — очень сложное явление (разд. 5.2.). Более того, сама природа водородной связи изучена недостаточно. Взгляды разных исследователей на ковалентную природу этой связи, степень ее ориентации, величину энергии, необхо- [c.92]

При объяснении снижения ионной подвижности, вызванного растворенным неэлектролитом, Стокс с сотр. [4] предположили, что ионы, крупные по сравнению с молекулами, растворителя и неэлектролита, согласно первоначальному закону Стокса, мигрируют, отталкивая молекулы и воды, и неэлектролита. Для небольших ионов молекулы неэлектролита являются препятствиями, вынуждающими ионы огибать их, и среда, в которой движутся ионы, состоит по существу из молекул воды. Поэтому повышенное сопротивление трения для небольших ионов можно рассматривать как следствие удлинений траектории, по которой они движутся при мигрировании (теория препятствий ). Количественной интерпретации эффекта препятствий не существует, главным образом из-з а отсутствия достоверной теории- структуры жидкостей. [c.416]

Возможно, существует внутренняя сольватация критического переходного состояния соседней гидроксильной группой, обусловленная более сложными воздействиями, чем те, которые ответственны за образование водородных связей между гидроксильной и эфирной группами. Этот эффект можно рассматривать как микроскопическое изменение растворителя. Иными словами, нахождение гидроксильной группы вблизи эфирной связи может привести к изменению микроскопической среды вокруг эфирной связи [вследствие связывания и(или) ориентации молекул воды]. Теоретическая интерпретация природы микроскопического изменения растворителя в настоящее время связана с большими трудностями, поскольку 1) не удается установить корреляцию между скоростями ионных реакций и диэлектрической постоянной среды [280, 281] 2) изменения величин ДЯ и +, вызываемые микроскопическими изменениялш в составе растворителя, не могут быть предсказаны [282] и 3) в случае щелочного гидролиза эфиров изменение вызванное изме- [c.169]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология