Сольватация, число сольватации

СОЛЬВАТАЦИЯ, ЧИСЛО СОЛЬВАТАЦИИ [c.27]

В непосредственной близости от иона располагается структурированный растворитель. Число его частиц, находящихся в этом сольватном слое, называется координационным числом сольватации. Для большинства катионов оно равно 4, 6 или 8. При записи различных уравнений (электролитической диссоциации, взаимодействий между ионами) обычно координационная сфера ионов не указывается. [c.170]

ЭНТРОПИЯ СОЛЬВАТАЦИИ И ЧИСЛА СОЛЬВАТАЦИИ ИОНОВ [c.27]

Данные по энтропии сольватации, по уменьшению диэлектрической постоянной и объема растворителя в присутствии ионов, а также по подвижности ионов в электрическом поле указывают на то, что часть молекул растворителя довольно прочно связана с ионами. Среднее число молекул растворителя, прочно связанных с одним ионом, называется числом сольватации (в водных растворах — числом гидратации) [c.27]

Недостатком теории Робинсона — Стокса является то, что числа сольватации л,., получаемые из сопоставления экспериментальных данных с уравнением (П1.59), не аддитивны по отдельным ионам, например, 1,6, но п =3,0. [c.43]

П.5. Энтропия сольватации и числа сольватации ионов [c.31]

Взаимодействие молекул растворителя с ионами растворенного вещества. Эти взаимодействия также чрезвычайно сильно различаются по энергиям. Частицы растворенного вещества, будучи в меньшем количестве по сравнению с частицами растворителя, разумеется, окружены последними. Число окружающих частиц зависит от соотношения размеров частиц растворителя и растворенного вещества чем меньше молекула растворителя и чем больше ионы растворенного вещества, тем больш молекул располагается вокруг ионов. В отсутствие взаимодействия время пребывания молекул растворителя около частицы растворенного вещества должно быть таким же, как время ее нахождения в любой другой точке раствора. Однако в связи с тем, что напряженность электрического поля вокруг иона (или любой растворенной частицы) иная, чем вокруг частицы растворителя, это условие не соблюдается. Около иона молекулы растворителя удерживаются за счет собственных или наводненных диполей. Число молекул растворителя, составляющих сольватный слой вокруг частицы растворенного вещества, называется координационным числом сольватации. При слабых взаимодействиях число сольватации изменяется во времени оно зависит от способа его определения, и обычно указывают среднее его значение, выраженное дробным числом. [c.122]

Имеется ряд методов, с помощью которых устанавливают, сколько именно молекул растворителя связано с ионами. Как правило, методы, применяющиеся для определения чисел сольватации, дают возможность. определить либо сумму чисел сольватации ионов, образующих соль, либо разность. Только очень немногие методы позволяют непосредственно определить числа сольватации отдельных ионов. При расчетах число сольватации одного из ионов находят на основании теоретических расчетов либо принимают равным нулю, например, считают, что анионы галогенов пе сольватированы вовсе и все число сольватации относят к катиону. [c.138]

Изменение концентрации неэлектролитов, которое наблюдается в катодном или анодном пространстве, является результатом сольватации обоих ионов, и, следовательно, этим путем можно определить только разницу между числами сольватации обоих ионов. Однако если число сольватации одного иона принять за стандарт, тогда можно сравнить числа сольватации между собой. [c.140]

Если этот объем разделить на объем молекулы растворителя, то найдем число сольватации иона. [c.140]

Исходя ИЗ коэффициента диффузии, определяют радиус г и объем сольва-тированного иона v. Вычитая из полученного объема v собственный объем иона, находят объем сольватной оболочки и определяют числа сольватации. [c.141]

По мере увеличения концентрации числа гидратации солей постепенно падают. Числа сольватации обычно меньше чисел гидратации. [c.142]

Если бы число сольватации и было равно нулю, то второй член был бы равен нулю, а третий представлял бы выражение [c.207]

Легко представить, что в данном объеме вокруг иона с потенциалом оЬ концентрация ионов может увеличиваться не бесконечно, а до некоторого предела, которым является полное заполнение ионами этого пространства. Когда ионы начнут касаться друг друга, функция распределения Больцмана будет уже неприложима, ибо невозможно дальнейшее возрастание концентрации. Возрастание ограничивается тем количеством ионов, при котором они будут касаться друг друга. Чем число сольватации больше, тем раньше наступит явление насыщения. [c.211]

В уравнении Викке и Эйгена произвольными параметрами являются величина а — расстояние наибольшего сближения, т. е. тот же параметр, что и в уравнении Дебая и наибольшее число мест N. Число N является частным от деления единицы объема раствора на объем сольватированного иона V. В свою очередь и равно объему собственно иона и объему его сольватной оболочки. Так как собственный объем иона является фиксированной величиной, то произвольным параметром будет число сольватации иона, т. е. тот же параметр, что и в уравнении Робинсона — Стокса. [c.212]

Практическое осуществление многих реакций в жидких растворах более удобно и эффективно, чем проведение их в газообразном или твердом состояниях. Это связано как с особенностями жидкого состояния, так и влиянием растворителя на реагирующие вещества. При обычных условиях концентрации реагирующих веществ в жидких растворах по сравнению с газообразным состоянием могут изменяться в широких пределах, определяемых их растворимостью. Для жидкого состояния по сравнению с твердим доступ реагирующих веществ друг к другу значительно легче. Влияние растворителя на реагирующие вещества связано с явлением сольватации. Причем растворитель выступает не только как среда, в которой происходит процесс, но и как активный химический реагент. С точки зрения влияния на скорость химической реакции растворитель является своеобразным катализатором активных частиц, регулятором числа столкновений и прочности связи между взаимодействующими в растворе атомно-молекулярными объектами и т. п. Таким образом, химические процессы в растворах протекают в условиях сложного влияния на них природы растворителя. [c.207]

Теплоты гидратации и числа сольватации разных ионов [c.100]

В связи с Этим частицы (молекулы) растворителя, расположенные в непосредственной близости от частиц растворенного вещества, называют сольватной оболочкой. Различают также первую, вторую и т. д. сольватные оболочки, в зависимости от расстояния до центральной частицы. Число частиц в первой сольватной оболочке называют координационным числом сольватации. [c.82]

В результате процесса сольватации в растворе должны присутствовать не свободные иопы, а ионы с сольватной оболочкой. Как уже отмечалось, Бокрис и Конвеи различают первичную и вторичную сольватную оболочки. Для понимания многих электрохимических процессов важно знать, сколько молекул раствортеля входит во внутреннюю сольват11ую оболочку. Это количество молекул называется числом сольватации п,., или, в случае водных растворов, числом гидратации ионов Пу. Они имеют относительное значение и дают ориентировочные сведения о ч теле молекул растворителя, входящих во внутренний слой. Различные методы определения чисел сольватации приводят к значениям, существенно отличающимся друг от друга. В методе Улиха предполагается, что образование внутреннего гидратного слоя подобно замерзанию воды. Такое представление разделяют и многие другие авторы, Эли и Эванс, например, сравнивают сольватный слой с микроскопическим айсбергом, сформировавшимся вокруг частицы растворенного вещества. Так как уменьшение энтропии при замерзании воды составляет 25,08 Дж/моль град, то число гидратации [c.66]

Повидимому, природа растворителя оказывает существенное влияние на относительную вязкость полимера, в результате чего формула Штаудингера для определения молекулярного веса для натрийдивиниловых полимеров оказывается неприемлемой. Сравнивая полученные числа сольватации с молекулярными весами, мы видим совершенно отчетливое возрастание молекулярных весов с возрастанием чисел сольватации. Таким образом можно считать, что формула Штаудингера дает средние молекулярные веса сольватированных частиц и что именно числа сольватации характеризуют природу растворителя. В приведенной таблице видно, что молярная концентрация в наших опытах изменяется в небольших пределах (0,030—0,075). Штаудингер при расчете своей константы берет данные для эквимолекулярных растворов. В табл. 6 и 7 также соиоставлепы данные для эквимолекулярных растворов, но они подтверждают сделанные нами выводы. [c.395]

Под сольватацией понимают совокупность энергетических и структурных изменений, происходящих в растворе при взаимодействии частиц растворенного вещества с молекулами растворителя. Обычно рассматривают два вида такого взаимодействия взаимодействие за счет короткодействующих сил (близкодействие) и за счет дальнодей-ствующих сил (дальнодействие). Близкодействие относят к сильному взаимодействию, дальнодействие —к слабому. В связи с этим принято считать, что вокруг частицы растворенного вещества расположены две сольватные оболочки — первичная и вторичная. В первичную сольватную оболочку входят молекулы растворителя, находящиеся в непосредственной близости от частицы растворенного вещества и совершающие движение в растворе вместе с ней. Число молекул растворителя в первичной сольватной оболочке называется координационным числом сольватации данной частицы, значение которого зависит от природы растворенного вещества и растворителя. Во вторичную сольватную оболочку входят молекулы растворителя, находящиеся от частицы растворенного вещества на больших расстояниях. Молекулы растворителя вторичной сольватной оболочки влияют на протекающие в растворе процессы за счет взаимодействия их с первично сольватированной частицей. Сольватация частиц растворенного вещества оказывает влияние как на тепловое движение молекул растворителя, так и на обмен между частицами растворителя, находящимися вблизи частиц растворенного вещества, и частицами растворителя более удаленными. Сольватация очень сильно проявляется в водных растворах гидратация) и особенно в водных растворах электролитов благодаря взаимодействию заряженных ионов с поляр- [c.342]

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]

В растворе электролита вследствие непрерывного теплового движения дипольные молекулы могут порывать связь с ионами, покидая сольватную оболочку, в то время когда другие дипольные молекулы входят в состав сольватной оболочки иона. Поэтому число молекул, связанных с ионом, называемое числом сольватации, не является постоянным. Число сольватации является стат11стической величиной и представляет собой среднее число молекул, связанное с одним ионом. [c.162]

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]

В работе совместно с Ю. А. Кругляком нами был предложен новый метод нахождения энергии и теплоты сольватации отдельных ионов. Этот метод основан на представлении о сольватации ионов как о процессе комплексообразования. Согласно этим представлениям, связь между молекулами растворителей и ионами осуществляется вследствие образования молекулярных орбит. При этом центральные атомы молекул растворителей (кислород, азот) являются донорадги неподеленных пар ялектронов, а ионы — их акцепторами, представляющими им свои вакантные орбиты. Число сольватации онределяется координационным числом, т. е. числом ближайших к заполненным вакантных орбит с близкими энергетическими уровнями. Первичная анергия сольватации представляет, следовательно, энергию комплексообразования, а вторичная — энергию электростатического взаимодействия комплекса с молекулами растворителей. [c.169]

Первичную сольватацию ионов следует рассматривать как процесс комплексообразования. Взаимодействие иопов с молекулами происходит за счет образования молекулярных орбит. В гидратах донорами электронов являются атомы кислорода молекул воды, имеющие свободные пеподеленные пары электронов в состоянии п = 2 (п — главное квантовое число). Акцепторами электронов являются элементарные ионы, представляющие вакантные орбиты. За вакантные орбиты нужно принять свободные орбиты иоиов, ближайшие по энергии к заполненным. Исходя из энергетической равноценности связей в сольватах, следует допустить гибридизацию вакантных орбит. Число вакантных орбит указывает на число сольватации. [c.179]

Следовательно, 2 С сол зависит от различия в радиусах ионов в растворе и от расстояния наибольшего сближения их в ионите и, наконец, от различия в числах сольватации. С падением диэлектрической проницаемости С/сол будет возрастать. Если соотношбния в числах сольватации и в радиусах в среде и в ионите не изменяются, константа не будет зависеть от энергии ион-дипольного взаимодействия. Кроме того, АС/сол зависит от величины дипольного момента молекул растворителя. Чем дипольный момент молекул растворителя больше, а диэлектрическая проницаемость меньше, тем больше изменение константы. Следует ожидать большего влияния растворителей, дифференцирующих силу солей, на увеличениё селективности ионного обмена. Так как концентрация ионов в единице объема в ионите больше, чем в растворе, влияние растворителя на состояние ионов в ионите будет больше, чем в растворе. [c.366]

Среднее число молекул растворителя, прочно связанных с ионом, называется числом сольватации Ла. Для числа гидратации ионов существует зависимость nhj = = —0,04А5 д . [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология