Радиусы и подвижности ионов

Существенное влияние на подвижность ионов оказывает также величина их электроотрицательности. Так, несмотря на больший ионный радиус подвижность иона Ва в 1,5—2 раза превышает подвижность Са +. [c.342]

Заряды расположены в фиксированных точках, каждая из которых находится на конце вектора г (й=1, 2,. .., р), проведенного из центра сферы. Заряд в каждой точке равен где С/, равно -(-1 в случае положительного заряда (например, ЫН ) и —1 в случае отрицательного заряда (например, СОО ). Снова принимают во внимание конечный радиус подвижных ионов, находящихся в растворе для этого [c.539]

Электростатическая теория растворов объясняет сравнительно малую электропроводность расплавленных солей огромным тормозящим влиянием ионной атмосферы, которая здесь имеет характер ближнего окружения каждого иона ионами противоположного знака. Растворитель, уменьшающий взаимодействие ионов, отсутствует, а расстояния между нонами очень малы. Вследствие отсутствия сольватации подвижности ионов в расплавах непосредственно связаны с их радиусами, и в ряду щелочных катионов наблюдается правильная последовательность подвижностей [c.452]

Подвижность ионов зависит от их размера. Крупные ионы в аналогичных условиях движутся медленнее мелких. Радиус соль-ватированного иона зависит от диэлектрической проницаемости среды, на которую, в свою очередь, влияют температура, природа растворителя и другие факторы. Кроме того, диэлектрическая проницаемость влияет на степень диссоциации слабых электроли- [c.222]

Электропроводность проводников 1-го рода (металлов) падает с повышением температуры, так как усиление колебаний положительно заряженных ионов металлической решетки затрудняет движение электронов. Рост подвижности ионов при повышении температуры (см. табл. IV.2) приводит к обратной температурной зависимости электропроводности растворов электролитов. Наблюдаемая зависимость подвижности от температуры в основном связана с изменением вязкости раствора при повышении температуры вязкость падает и в соответствии с формулой (1V.48) Я растет. Если бы радиус находящегося в растворе иона не зависел от температуры, то исходя из формулы (IV.48) следовало бы ожидать выполнения правила Вальдена—Писаржевского [c.76]

Электрофоретический эффект связан с тем, что ион под действием внешнего электрического поля перемещается не в неподвижной среде, а в потоке движущихся ему навстречу противоионов. Следовательно, из предельной подвижности иона следует вычесть подвижность ионной атмосферы. Последнюю можно рассчитать по формуле (1У.48), если вместо радиуса п подставить радиус ионной атмосферы 1/х [см. уравнение (111.33)]. Таким образом для электрофоретического эффекта в растворе 1,1-валентного электролита получаем [c.77]

Если такой ион оказывается в электростатическом поле двух электродов (рис. 4,1,6, в), то на него начинают действовать две противоположно направленные силы, В итоге появляются электрофоретический эффект (встречное движение иона и его ионной атмосферы при условии, что скорости этих движений различны, поскольку неодинаковы радиусы иона и его атмосферы) и эффект времени релаксации (различие во времени перемещения иона и его атмосферы), которые уменьшают подвижность иона. Основываясь на подобных рассуждениях, Л. Онзагер вывел уравнение электрической проводимости разбавленных сильных электролитов [c.81]

Г. Льюис, учитывая близость свойств ионов и С1 (подвижность, ионный радиус, заряд и др.), принял, что к.+ = /сг-Отсюда следует, что /к+ = /с1- = /кс - Это допущение позволило рассчитать коэффициенты активности отдельных ионов. Например, зная /нсь можно найти коэффициент активности иона водорода по величине /с1- из соотношения /н+ = /нс1//с1--Таким путем были получены величины, приведенные в табл. IX.2. [c.169]

Подвижность ионов изменяется с концентрацией. Это является следствием изменения вязкости растворов, электростатического взаимодействия между ионами и, наконец, в очень концентрированных растворах, радиусов ионов. [c.89]

При этом следует отметить, что кристаллографические ионные радиусы различаются значительно больше, чем подвижности ионов данного валентного тина. Если исключить ионы Н+ и ОН, то подвижности остальных ионов различаются не больше чем на 20—30%. [c.138]

Скорости движения ионов, отнесенные к градиенту потенциала 1 В/см, называются абсолютными скоростями движения ионов. Их величины во много раз меньше скорости движения молекул в газах и не превышают 10 см /(с-В) (исключая и ОН ионы). Поэтому абсолютная скорость иона обычно умножается на число Фарадея Р (96487 Кл). В таком случае она называется подвижностью иона I и выражается в единицах электропроводности (см -Ом -г-экв ), т. е.. к = к К = Например, в бесконечно разбавленных растворах при 25°С подвижности ионов и равны соответственно 38,6 и 77,2. Эти различия обусловлены уменьшением радиуса гидратированного иона при переходе от к Сз . Подвижность иона зависит также и от его заряда. Так, для ионов Ка" , Mg и подвижности соответствуют величинам 50,1 53,0 63,0. [c.223]

Скорость диффузии ионов щелочных металлов возрастает по мере увеличения подвижности ионов и уменьшения радиуса гидратированного иона. Если сравнивать диффузионный ряд с лиотропным рядом сорбции катионов щелочных металлов, то они практически не отличаются независимо от строения сильнокислотных катионитов [c.102]

Другой путь изменения электронной конфигурации атома Н заключается в потере им единственного электрона, т. е. образовании иона Н+. Водород действительно очень часто встречается именно в виде катиона Н+, аналогичного иону металла. Ион водорода Н+ отличается большой подвижностью. Исследование скорости движения ионов при электролизе обнаружило, что при равных условиях ионы Н+ передвигаются примерно в 10 раз быстрее большинства других. Высокая подвижность иона Н+ обусловлена не только сравнительно малым радиусом, но и эстафетным механизмом его движения, в котором данный ион в сущности делает лишь небольшой скачок к соседней молекуле. [c.149]

Важно иметь в виду, что сольватация ионов в расплавленных солях отсутствует, в силу чего подвижности ионов непосредственно связаны с их радиусами. В соответствии с этим, например, в ряду щелочных катионов наблюдается правильная последовательность подвижностей Отсутствие растворителя в расплавленных солях сказывается и на характере электрохимических реакций, протекающих в местах входа и выхода тока при прохождении его через расплавы. [c.314]

Электролитическая подвижность зависит от скорости движения ионов, которая, в свою очередь, обратно пропорциональна их радиусам. Если рассмотреть щелочные металлы (Ь , , Ыа+, К ), то в указанном ряду истинные радиусы ионов увеличиваются и, следовательно, в такой же последовательности должна уменьшаться их подвижность. Однако, как видно из табл. 37, подвижность ионов при переходе от к К увеличивается [c.228]

В расплавленных солях и шлаках явление гидратации (или сольватации) отсутствует. Поэтому подвижности различных ионов заметно отличаются друг от друга в зависимости от их радиусов. Удельная электропроводность расплавленных шлаков увеличивается с ростом температуры. В большом числе случаев ее зависимость от температуры определяется уравнением а=Ле- / , где Л и — постоянные, зависящие от природы расплава. Отметим, что измерения электропроводности водных растворов используются в аналитической химии для определения эквивалентных точек в тех случаях, когда применение индикаторов невозможно, например, если растворы окрашены или содержат много взвешенных частиц. Так, при титровании сильными кислотами сильных оснований электропроводность раствора при нейтрализации будет минимальной, поскольку исчезают наиболее подвижные ионы НзО- - и 0Н , образующие воду. Титрование, основанное на измерении электропроводности, называется кондуктометрическим. [c.203]

Г Льюис, учитывал близость свойств ионов К+ и СГ (подвижность, ионный радиус, заряд и др.), принял, что [c.222]

Подвижности, а следовательно, и электропроводности Н3О+- и ОН -ионов аномально велики (см. табл. 11). Эта аномалия не была объяснена Гитторфом и не может быть приписана малому радиусу этих ионов, так как ра- [c.86]

В табл. 18 приведены величины удельных электропроводностей некоторых расплавленных солей при температурах, близких к температурам плавления. Эти величины в десятки раз превышают удельные электропроводности водных электролитов средних концентраций. Растворитель, уменьшающий взаимодействие ионов, здесь отсутствует, а расстояния между ионами очень малы. Вследствие отсутствия сольватации подвижности ионов непосредственно связаны с их радиусами и в ряду, [c.126]

Подвижность ионов пропорциональна скорости их движения в электрическом поле и поэтому зависит от размеров и степени гидратации ионов. Чем больше радиус иона и чем выше степень его гидратации, тем меньше подвижность. [c.124]

Рассчитать эффективный радиус нитрат-иона по его подвижности [74,0Х ХЮ- м2/(В-с) при 25° С], используя закон Стокса. [c.357]

Оценить электрическую подвижность иона ( Ha)4N+ при 25° С, считая, что он не гидратирован в растворе. Эффективный радиус можно принять равным 3 А. [c.358]

Влияние природы электролита, или, точнее, природы образующих его ионов, будет еще заметнее, если рассмотреть ряд ноиных подвижностей, также отвечающих бесконечному разбавлению. Из табл. 4.2 следует, что в ряду ионов одинакового абсолютного заряда электролитическая подвижность растет параллельно с увеличением ионного радиуса г, (исключение из этой закономерности составляет большая подвижность ионов брома по сравнению с иона- [c.110]

Раньше считали, что в растворе существуют ионы водорода, большая скорость движения которых объясняется исключительно малым радиусом этих ионов. Несостоятельность этого утверждения стала очевидной nntfjfe того, как установили, что в растворе имеются не ионы водорода (Н+), а ионы гидроксония (НзС)+). Эти ионы, так же как и ионы гидроксила, гидратированы и эффективные радиусы их имеют тот же порядок, что и радиусы других ионов. Следовательно, если бы механизм переноса электричества этими ионами был обычным, то подвижность их также не отличалась бы существенно от подвижностей других ионов. Это и наблюдается в действительности в большинстве неводных растворов. Аномально высокая подвижность H3O+ и ОН" проявляется только а водных растворах, что, очевидно, связано с особенностями переноса электричества этими ионами, которые отличаются от других ионов тем, что являются ионами самого растворителя — воды. [c.432]

Электрическая проводимость растворов электролитов зависит от температуры и природы растворителя. При увеличении температуры она обычно возрастает приблизительно на 2% на каждый градус. Большое значение при этом имеет влияние вязкости на подвижность ионов. Если бы радиус сольватироваиного иона не зависел от температуры, то следовало бы ожидать выполнения правила Вальдена и Писаржевского, которое в действительности соблюдается лишь для практически негидратированных крупных органических ионов [c.222]

Аномально высокую подвижность ионов водорода раньше объясняли тем, что их радиус очень мал. Затем было установлено, что в растворе негидратированные протоны из-за высокой плотности заряда существовать не могут. Ионы гидроксония НзО , как и гидроксильные ионы, гидратированы, и их эффективные радиусы сопоставимы с этими величинами для других ионов. Кроме того, аномально высокой подвижностью ионы Н3О+ и ОН обладают только в водных растворах или в растворителях, содержащих гидроксильные группы. В остальных неводных растворителях подвижность этих ионов имеет тот же порядок, что и для других однозарядных ионов. В настоящее время считают, что диссоциация Н2О протекает по схеме [c.192]

Различные методы определения чисел сольватации часто дают несовпадающие результаты, причем величины л во многих случаях оказываются меньше координационного числа п, т. е. того числа молекул растворителя, которые составляют ближайшее окружение иона. Для объяснения этих результатов можно воспользоваться предложенной О. Я. Самойловым следующей динамической картиной явлений сольватации. Все частицы раствора — ноны и молекулы растворителя — находятся в непрерывном хаотическом движении, которое осуществляется за счет периодических перескоков этих частиц на расстояния порядка размеров молекул. Пусть Т1 — среднее время, в течение которого ион находится в неподвижном состоянии, а тг — время, необходимое, чтобы диполь растворителя, находящийся вблизи иона, порвал связь с другими диполями, изменил свою ориентацию и вошел в состав сольватной оболочки иона. Если Т1 Т2, то молекулы растворителя успевают порвать водородную или диполь-ди-польную связь с другими молекулами растворителя и войти в сольватную оболочку иона. В этих условиях ион окрулоет прочная сольватная оболочка и пн = пь. Поскольку согласно уравнению (II.9) электрическое поле иона тем сильнее, чем меньше его радиус, то это характерно для небольших ионов. Так, например, результаты по сжимаемости водных растворов солей лития, по энтропии гидратации и по подвижности иона дают среднее значение лл=б, соответствующее координационному числу иона лития. При условии Х1<Ст2 диполи растворителя в сольватной оболочке очень быстро меняются, а экспериментальное значение пл==0. Такой результат получается для ионов большого радиуса и малого заряда, например для ионов 1 и Сз+. При сравнимых Т1 и Т2 числа сольватации принимают значения от О до Пк, причем различные методы в неодинаковой степени отражают процесс замены диполей в сольватной оболочке иона, и это приводит к значительному расхождению результатов для Пн. [c.32]

На первый взгляд кажется, что формула (IV.48) находится в противоречии с данными табл. IV.2. Так, например, при увеличении радиуса иона при переходе от катиона Li+ к катиону Rb+ подвижность не падает, а возрастает. Однако противоречие это лишь кажущееся, поскольку радиусы ионов в растворе вследствие гидратации ионов отличаются от кристаллографических. Чем меньше кристаллографический радиус, тем более сильное поле создает ион и тем в большей степени он гидратирован. Поэтому радиус гидратированного иона Li+ больше, чем радиус гидратированного иона Na +, и т. д. Однако если собственный размер иона возрастает настолько, что прочная гидратная оболочка вокруг него уже не удерживается, то при дальнейшем увеличении кристаллографического радиуса следует ожидать уменьшения подвижности. Эта закономерность и наблюдается для катионов (при переходе от s+ к [(СНз)4М]+) и для анионов (при переходе от Вг к I и далее к H3 OO ). В ряду катионов и анионов размеры ионов Rb+, s+, Вг и I являются как бы критическими при меньших собственных размерах ионов они мер становится больше, а меньше с другой стороны, при образуют прочную гидратную оболочку и их окончательный раз-ббльших собственных размерах ионов они гидратированы и ХР падает из-за увеличения собственного радиуса иона. Таким образом, ионы Rb+, s+, Br и обладают максимальной подвижностью. Для всех ионрв, за исключением Н3О+ и ОН", величины %i пои 25 °С не превышают 0,008 См-м /г-экв. [c.76]

В действительности 1ежду кристаллдграфическими ионными радиусами и радиусами, полученными из подвижностей ионов по уравнению Стокса, нет никакого соответствия. Это несоответствие является результатом того, что в растворе находятся сольватированные ионы, состоящие из собственно иона и его оболочки, образованной молекулами растворителя, движущейся вместе с ним. [c.138]

Исследования самодиффузии молекул воды и ионов в растворах солей показали, что находящиеся в растворе ионы не только гидратируются, но и изменяют структуру окружающих их молекул воды. Оказалось, что коэффициент самодиффузии водй в растворах солей выше, чем в чистой воде. Это является следствием того, что ион, образуя гидратную оболочку, разрушает структуру ближайших слоев воды. Происходит, с одной стороны, как бы замораживание молекул воды в гидратной оболочке, а с другой стороны, как бы плавление близлежащих слоев воды. Исследования показали, что у ионов с малыми радиусами, например у ионов Li , структура воды в гидратной оболочке более упорядочена, чем в свободной воде, и они в меньшей степени изменяют структуру близленгащих слоев воды наоборот, большие ионы, как ион Gs" , в меньшей степени изменяют структуру воды в гидратной оболочке, но зато в сильной степени изменяют структуру воды в прилегающих к гидратированному иону слоях. Благодаря нарушению структуры, плавлению воды вокруг иона ее вязкость падает, в результате чего подвижность иона Gs" становится больше подвижности иона Li , и са-модиффузия воды в растворах солей цезия больше, чем в растворах солей лития. [c.148]

Из-за своей полярности молекулы воды в растворе ориентируются вокруг заряженнь1х ионов (радиус иона как бы увеличивается, а подвижность иона, естественно, уменьшается). При соприкосновении металлической поверхности с раствйром электролита происходит электростатическое взаимодействие полярных молекул воды с ионами металла, в результате которого некоторые ионы переходят в состояние промежуточных порерх-ностных соединений, трансформирующихся затем в продукты коррозии. [c.14]

Эти уравнения однако, выполняются лишь при невысоких кон центрациях растворов В зависимости от концентрации, природы электролита и растворителя и других факторов наблюдаются не только количественные отклонения от этих уравнений, но и закономерности которые качественно отличаются от описанных Электрическая проводимость растворов электролитов зависит от температуры и природы растворителя При увеличении тем пературы она обычно возрастает приблизительно на 2% на каж дый градус Большое значение при этом имеет влияние вязкости на подвижность ионов Если бы радиус сольватированного иона не зависел от температуры то следовало бы ожидать выполнения правила Вальдена и Писаржевского которое в действительности соблюдается лишь для практически негидратированных крупных органических ионов [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология