Положительные ионы (катионы) в растворе

Адсорбционные процессы нашли широкое применение в технике. Из растворов с помощью различных адсорбентов можно извлекать растворенные вещества. В 1903 г. М. С. Цвет установил, что если через колонку с бесцветным адсорбентом пропускать раствор, содержащий несколько различно окрашенных веществ, то каждое вещество адсорбируется на определенном участке колонки, в результате чего образуется несколько различно окрашенных зон. Этот метод Цвет назвал хроматографическим. В настоящее время в качестве адсорбентов широкое применение нашли органические поглотительные смолы. Смолы, поглощающие из растворов положительные ионы — катионы, названы катионитами, а смолы, поглощающие из растворов отрицательные ионы — анионы, названы анионитами. [c.246]

Можно было бы ожидать, что при разряде положительных ионов (катионов) на катоде легче всего будут разряжаться те из них, которым отвечает наибольшее значение положительного, потенциала. Аналогично при переходе с анода в раствор каких-либо положительных ионов (анодное растворение вещества) легче всего в раствор будут переходит те из них, которым отвечает наибольшее значение отрицательного потенциала. Однако указанная последовательность разряда ионов их образования на электродах часто нарушается из-за перенапряжения. [c.355]

При пропускании постоянного тока через очищаемую сточную воду, которая в большинстве случаев является раствором электролита той или иной концентрации, на аноде происходит уменьшение числа электронов и он имеет положительный заряд, а на катоде создастся избыток электронов, обусловливающий отрицательный заряд. Отрицательные попы (анионы) в растворе притягиваются к аноду, а положительные ионы (катионы) — к катоду. Анионы, отдавая аноду свои электроны, а катионы, отнимая у катода избыточные электроны, превращаются в нейтральные частицы. Этот процесс сопровождается электрохимическими реакциями — взаимодействием ионов и электронов на границе раздела раствор—электрод. [c.194]

Она определяется существованием в растворах и расплавах электролитов положительных ионов (катионов К, перемещающихся к отрицательно заряженному катоду) и отрицательных ионов (анионов А, перемещающихся к положительно заряженному аноду). Растворы электролитов служат, следовательно, ионными проводниками (проводниками второго рода). [c.478]

Образование электрического поля между электродами в растворе электролита приводит к тому, что положительные ионы (катионы) стремятся к электроду, заряженному отрицательно (катоды), а отрицательные ионы (анионы) стремятся к электроду, заряженному положительно (аноды). Благодаря конвекции, диффузии и другим причинам во время простого электролиза (без диафрагм) не наблюдается разницы концентрации ионов в массе раствора электролита, за исключением области, близкой к электроду. [c.44]

Электропроводность в проводниках 2-го рода, т. е. в растворах, объясняется тем (в согласии с законом Фарадея), что проводящие ток растворы содержат ионы или частицы, заряженные положительным и отрицательным электричеством, причем положительные ионы — катионы — под влиянием напряжения, приложенного извне, идут по направлению к катоду и отдают там свой заряд, а отрицательные ионы — анионы — движутся к аноду, осуществляя таким образом передачу тока через раствор. Исходя из того положения, что аномальные вещества в то же время являются электролитами, Аррениус сделал вывод, что диссоциация в растворе есть диссоциация электролитическая, т. е. происходящая с образованием атомов или групп атомов, несущих определенные электрические заряды. [c.26]

Оба эффекта вызывают суммарное перемещение отрицательных ионов к аноду. По этой причине (движение по направлению к аноду) отрицательные ионы называются анионами. Таким же образом оба эти эффекта приводят к суммарному движению положительных ионов (катионов) к катоду. Обратите внимание, что мы не подразумеваем, что существует упорядоченное перемещение отрицательных ионов к аноду и положительных — к катоду. Скорее происходит наложение случайного теплового движения ионов на слабое, в среднем упорядоченное движение положительных ионов в одном направлении, а отрицательных ионов— в другом. Результирующий электрический ток, проходящий через любую плоскость в растворе, складывается из суммарного тока положительных ионов и суммарного тока отрицательных ионов, проходящих через эту плоскость, и должен быть равен электрическому току во внешней цепи. [c.87]

Если в ванну с раствором электролита опустить металлические электроды (можно брать и неметаллические электроды) от какого-либо источника постоянного тока, то ток пойдет по металлическим проводникам и через раствор электролита. Течение тока по металлическим проводникам, как уже было сказано, связано с движением электронов прохождение его через раствор электролита связано с движением ионов. В месте соприкосновения электродов с раствором электролита происходят электрохимические реакции. К положительному электроду (аноду) подходят отрицательные ионы — анионы и отдают свои электроны электроду, превращаясь при этом в нейтральные атомы или радикалы. К отрицательному электроду (катоду) движутся положительные ионы — катионы, которые получают от электрода электроны и превращаются при этом в нейтральные атомы. [c.307]

Теперь в растворе вблизи медного анода имеется избыток положительных зарядов, а вблизи серебряного катода — недостаток. Два отрицательных заряда переносятся от анода к катоду по соединительным проводам. Этот перенос зарядов приводит к тому, что все отрицательные ионы (анионы) в растворе (50 и ЫОз) начинают двигаться к аноду, а все положительные ионы (катионы) — к катоду. Когда перемещение всех этих ионов уравнивает перенос двух отрицательных зарядов из катодного пространства в анодное, наш круговой процесс замыкается. Раствор снова становится электро-нейтральным, и суммарное уравнение реакции можно записать как [c.306]

При прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита положительные ионы (катионы) движутся к катоду, а отрицательные (анионы) —к аноду.. У электродов ионы разряжаются и превращаются в атомы или молекулы. [c.34]

Под процессом, протекающим на катоде, как известно, понимается реакция соединения избыточных электронов металла, образовавшихся вследствие перехода ионов металла в раствор, с положительно заряженными катионами раствора или нейтральными молекулами, способными к восстановлению на катоде в данных условиях процесса. [c.53]

Строение двойного электрического слоя (д. э. с.) имеет большое значение в кинетике электродных процессов. Равновесные потенциалы не зависят от строения д. э. с. Это объясняется тем, что равновесные электродные потенциалы определяются химическими потенциалами атомов металла в глубине электрода и ионов металла в глубине раствора электролита. Скорость электрохимической реакции, ее механизм и влияние на нее различных факторов зависят от строения двойного электрического слоя. Двойной электрический слой может образоваться при обмене ионами между электродом и раствором электролита. Если химический потенциал ионов в растворе электролита больше, чем атомов в металле, то выделившиеся на поверхности электрода ионы притягивают к себе анионы из раствора. Одной обкладкой д. э.с. служат положительные заряды со стороны металла, другой обкладкой — отрицательные заряды анионов со стороны раствора. Наоборот, если химический потенциал атомов в металле больше химического потенциала его ионов в растворе, то. перешедшие из металла в раствор ионы притянутся к его поверхности избыточными электронами. При этом также об- разуется двойной электрический слой, но с противоположным расположением заряда. Обкладка д. э. с. со стороны металла заряжена отрицательно (избыточные электроны), а со стороны раствора электролита — положительно (катионы). [c.299]

На примере кристаллического осадка это легко проиллюстрировать следующей схемой (рис. 15). Если рассмотреть схематический разрез кристалла, в котором положительные ионы правильно чередуются с отрицательными, то очевидно, что положительный ион А, находящийся внутри кристалла, окружен в пространстве шестью отрицательными ионами (а, 6, с, и двумя ионами, находящимися в соседних плоскостях) и является электростатически уравновешенным. Напротив, положительный ион В на поверхности кристалла испытывает притяжение лишь пяти отрицательных ионов (/, а, / и двух ионов, находящихся в соседних плоскостях), т. е. он обладает избыточным положительным зарядом, за счет которого может притягивать отрицательные ионы из раствора. Сказанное относится и к отрицательно заряженным ионам. Поверхность осадка притягивает из раствора и катионы, и анионы (а также [c.110]

В этом процессе вода непосредственно не является ни реагентом, ни продуктом, но она взаимодействует с ионами, удерживая их в растворе. Каждый ион в водном растворе гидратирован, т. е. окружен полярными молекулами воды, как показано на рис. 5-1,г. Если центральный ион несет положительный заряд (катион), молекулы воды ориентируются вокруг, повернувшись к нему отрицательно заряженными атомами кислорода если центральный ион несет отрицательный заряд (анион), молекуль воды сближаются с ним своими положительно заряженными атомами водорода. [c.209]

Электрохимические цепи могут содержать несколько электролитов, границам раздела которых соответствуют гальвани-потенциалы, называемые фазовыми жидкостными потенциалами. Для двух растворов с одинаковым растворителем такой потенциал называется диффузионным. В месте контакта двух растворов электролита КА, отличающихся друг от друга концентрацией, происходит диффузия ионов из раствора 1, более концентрированного, в раствор 2, более разбавленный. Обычно скорости диффузии катионов и анионов различны. Допустим, что скорость диффузии катионов больше скорости диффузии анионов. За некоторый промежуток времени из первого раствора во второй перейдет больше катионов, чем анионов. В результате этого раствор 2 получит избыток положительных зарядов, а раствор [c.472]

Основой структуры всех цеолитов является тетраэдр, состоящий из четырех анионов кислорода 0 , которые окружают значительно меньший по размерам ион Si или А1 . Тетраэдры с ионами Si электрически нейтральны, а тетраэдры с ионами алюминия имеют заряд минус единица, который в цеолите нейтрализуется положительным зарядом катиона металла Na" , так как синтез цеолита ведется чаще всего в щелочных растворах. [c.103]

В растворах электролитов перенос электричества осуществляется за счет перемещения ионов. Анионы в электрическом ноле движутся к положительно заряженному электроду — аноду, катионы— к отрицательному электроду — катоду. Скорость движения ионов в растворах но сравнению со скоростями движения электронов в металлах мала, поэтому электрическая проводимость, например, меди и серебра примерно в 1 000 000 раз больше проводимости растворов. [c.120]

Изолированные друг от друга ионы получают свободу передвижения . Если теперь к раствору приложить разность потенциалов, то положительные ионы будут перемещаться к отрицательному полюсу, который называется катодом. Отрицательные ионы перемещаются к положительному полюсу, который называется анодом (Рис. 6.4.), Поэтому положительные ионы назвали катионами, а отрицательные - анионами. Движение заряженных частиц ПОД действием электрического поля обуславливает протекание электрического тока (вспомните из курса физики, что [c.115]

Благородные металлы Аи, Р1 и другие в силу высокой энергии сублимации и энергии ионизации не создают разности потенциала за счет выхода положительных ионов в раствор. В возникновении скачка потенциала на границе благородный металл — раствор в случае, если последний не содержит катионов данного металла, важную роль играет избирательная адсорбция молекул, атомов или ионов среды. Например, платиновый электрод, покрытый тонким слоем рыхлой платины для увеличения его поверхности, энергично поглощает атомарный водород. При насыщеи1 и платины водородом в поверхностном слое металла устанавливается равновесие Н2ч 2Н. Если такой водородный электрод находится в растворе, содержащем ионы водорода, то на границе раздела фаз устанавливается новое равновесие Нч Н++ а суммарный процесс выразится уравнением [c.239]

Электрохимическая коррозия сопровождается образованием на границе металла с электролитом двойного электрического слоя. Дей-С1вительно. если погрузить металл в раствор его соли, то под воздействием притяжения молекул электролита или сольватированных отрицательных ионов атомы металла в виде положительного иона-катиона, переходя в раствор, оставляя свой электрон металлу [c.231]

Можно было бы ожидать, что при разряде положительных ионов (катионов) на катоде легче всего будут разряжаться те из них, которым отвечает наибольшее значение положительного потенциала. Аналогично при переходе с анода в раствор каких-либо положительных ионов (анодное растворение вещества) легче всего в раствор будут переходить те из них, которым отвечает наибольшее значение отрицательного потенциала. Однако указанная последовательность разряда ионов и их образования на электродах часто нарушается из-за перенапряжения. Например, при электролизе кислого раствора сульфата цинка на катоде в первую очередь должны были бы разряжаться водородные коны, а затем цинк-ионы, так как потенциал нг/2н+=0,000 в, а потенциал гп/2п=+=—0,76 в. Но так как перенапряжение водорода на цинке очень велико ( 0,70 е), то фгктически в указанных условиях будет выделяться и цинк. Таким образом, при электролизе на катоде легче всего будут разряжаться те ионы, для которых суммарное значение потенциала и перенапряжение наиболее велико. [c.289]

Нормальность раствора показывает, сколько грамм-эквивалентов вещества содержится в 1 л раствора. Грамм-эквивалент (г-экв) вещества равен грамм-молекулярному весу, деленному либо на валентность положительного иона-катиона (если имеется раствор соли), либо на число атомов водорода в молекуле (если имеется раствор кислоты), либо на число гидроксильных групп 0Н (в растворе основания), либо на чзкло электронов, переходящих от атома одного элемента к атому другого элемента (в растворе окислителя или восстановителя). Например [c.35]

Если, помимо указанных, не происходит никаких других процессов, то вскоре обмен электронами прекраща- ется, так как вблизи поверхности цинка скапливаются положительно заряженные ионы которые настолько сильно притягивают электроны из цинкового электрода и препятствуют выходу из металла готовых к растворению ионов что процесс ионизации останавливается. То же происходит и в непосредственной близости от поверхности меди. Здесь вследствие осаждения ионов Си отрицательно заряженные сульфат-ионы собираются у поверхности медного электрода, и по истечении короткого времени из-за отталкивания электронов и притягивания ионов меди становится невозможным дальнейшее осаждение ионов Си Если гальванический элемент бездействует, то такое состояние действительно наступает. В ра -тающем же элементе, когда полюса его соединены проводом, условия совсем другие. Вследствие разности потенциалов между полюсами элемента, а также в растворе электролита все время течет электрический ток, причем ток в электролите обусловлен переносом свободно перемещающихся положительных ионов (катионов Си ) в одном направлении и отрицательных ионов (анионов 50 4 — в противоположном. Благодаря этому процесс ионизации атомов или разряда (нейтрализации) ионов может идти непрерывно. Раствор сернокислой меди должен быть отделен от раствора сернокислого цинка, так как в противном случае сернокислая медь будет иметь прямой контакт с цинком — между ними начнется непосредственный обмен электронами, что приведет к прекращению макроскопического тока. Такое разделение, однако, не должно означать электрическую изоляцию, так как в этом случае электрический ток идти не может. Поэтому оба раствора необходимо разделить пористой стенкой, которая препятствует смешению растворов, но позволяет ионам свободно мигрировать сквозь нее. [c.135]

Перенос ионов в растворе к катоду и аноду измеряется скоростью их передвижения. Если обозначить скорость передвижения положительных ионов (катионов) в растворе через токат., а скорость передвижения отрицательных ионов (анионов) через а/лн., то отношение скоростей движения анионов и катионов к сумме их скоростей называется числами переноса. [c.347]

Катионоактивными называют диссоциирующиеся в водных растворах ПАВ с одной или несколькими функциональными группами. Поверхностная активность этих растворов обусловливается образовавшимися положительными ионами (катионами). [c.77]

Вода сама по себе является плохим проводником, и электроны не могут перемещаться в ней так, как в металлическом проводнике, однако находящиеся в растворе ионы, образующиеся при диссоциации электролита, передвигаются по двум противоположным направлениям положительные ионы (катионы) двигаются к катоду, отрицательные (анионы)—к аноду. Достигая катода, катионы получают от него недостающие им электроны и стано вятся нейтральными атомами или группой атомов (молекулами) Одновременно с этим анионы отдают аноду свои лишние элек троны, тоже переходя в нейтральные атомы или группы атомов Непрерывный переход электронов с катодов на катионы и с анио нов на аноды поддерживает движение электронов в проводах, со единяющих полюсы источника тока с электродами. При этом число электронов, получаемых анодом, равно числу электронов, передаваемых за то же время катодом, т. е. во внешней цепи ток. идет так же, как он шел бы, если бы электроны непосредственно проходили через раствор. В сущности же на границе раздела электрод— раствор происходит переход от электронной проводимости к ионной, причем прохождение электрического тока через проводники второго рода сопровождается выделением на электродах продуктов электрохимических реакций, т. е. продуктов взаимодействия ионов и электронов. Реакция между ионом и электроном на границе раздела электрод — раствор определяет превращение электрической энергии в химическую, [c.9]

Для понижения щелочности раствора основания и уменьшения его pH необходимо к раствору основания добавить соль, которая имеет одинаковый со щелочью положительный ион-катион., Например, буферный раствор, состоящий из раствора гидрата окиси аммония ЫН40Н и хлористого аммония ЫН4С1, имеет [c.42]

Движущей силой мембранных процессов является разность электрических потенциалов, транспорт основан на способности ионов и заряженных частиц проводить электрический ток. При наложении разности потенциалов к раствору соли положительные ионы (катионы) движутся к отрицательному электроду (катоду), а отрицательные (анионы) — к положительно заряженному электроду (аноду). Движущая сила не оказывает влияния на незаряженные молекулы, что позволяет отделять их от компонентов, несущих электрический заряд. С помощью заряженных мембран возможно регулировать транспорт ионов. Такие мембраны проводят электрический ток. Различают два вида мембран катионообменные мембраны, позволяющие переносить положительно заряженные ионы, и анионообменные мембраны, обусловливающие перенос анионов. Транспорт ионов через заряженную мембрану основан на эффекте Доннана (см. гл. IV). Для осуществления электромембранных процессов используются разнообразные комбинации электрически заряженных мембран и разности потенциалов. Одним из основных электромембранных процессов является элетродигилиз, который используется для очистки воды от ионов. Имеется множество производных процессов, основанных на использовании заряженных мембран и разности потенциалов (в качестве движущей силы). Некоторые из них, такие, как мембранный электролиз и применение биполярных мембран, будут описаны ниже. [c.370]

При помощи рН-метра измеряют разность потенциалов между двумя электродами, помещенными в раствор. Основой такоп системы служит электрод, потенциал которого зависит от pH. Чаще всего используют в качестве такой рН-зависимой ячейки стеклянный электрод. Принцип действия такого электрода основан на том, что некоторые типы боросиликатного стекла проницаемы для Н+-ИОНОВ, но непроницаемы для любых других катионов или анионов. Поэтому, если тонкий слой такого стекла поместить между двумя растворами с различными концентрациями ионов Н+, эти ионы будут диффундировать сквозь стекло из раствора с высокой концентрацией ионов водорода в раствор с низкой их концентрацией. Поскольку проходящий через стекло Н+-И0Н прибавляет положительный ион к раствору с низкой концентрацией Н+ и оставляет после себя отрицательный ион, по обе стороны стекла развивается разность потенциалов, величина которого дается уравнением [c.88]

При растворении в воде или других растворителях, состоящих из полярных молекул, электролиты подвергаются электролитической диссоцийции, т. е. в большей или меньшей степени распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы — катионы и анноиы. Электролиты, диссоциирующие в растворах не полностью, называются слабыми электролитами. В их растворах устанавливается равновесие между недиссоциированными молекулами и продуктами их диссоциацни — ионами. Например, в водном растворе уксусной кислоты устанавливается равновесие [c.124]

Анодная поляризация металла, т. е. сдвиг потенциала металла в положительную сторону, когда > (Ул1е)обр и А1/ > О, повышает энергетический уровень катионов на поверхности металла и понижает его у катионов, находящихся в растворе на расстоянии бо от поверхности металла, как это представлено кривой 3 на рис. 138. Устанавливающийся при этом скачок потенциала, поляризуемого внешним током металла относительно растЕюра Уа, дает в плотной части двойного слоя скачок г]) 4= обр- совершаемая работа А при переходе 1 г-иона катионов металла в раствор будет равна [c.199]

Так как коррозионные процессы в большинстве случаев протекают по электрохимическому механизму, то большое значение для этих процессов имеют свойства растворов электролитов. Электролитами называются проводники второго рода, электропроводность которых обусловлена передвижением ионов в электрическом поле (ионная проводимость) положительно заряженных катионов и отрицательно зарял<енных анионов. Проводниками второго рода обычно являются водные растворы солей, кислот и оснований, а также эти вещества в расплавленном состоянии. Электролитами могут быть и некоторые неводные растворы. Наряду с сильными электролитами, -полностью диссоци-ируклцими в растворах на ионы, некоторые вещества, например органические кислоты, лишь частично распадаются на ионы их принято называть сла быми электролитами. [c.11]

Таким образом, соли тропилия содержат катион С7Н7 . Хюккель еще в 1931 г. предсказал, что циклогептатриеновое кольцо может оказаться склонным отдавать свой неспаренный электрон, превращаясь в положительный ион. Действительно, соединения тропилия обладают ярко выраженным солеобразным характером например, бромид легко растворяется в воде, но не растворим в неполярных органических растворителях азотнокислое серебро уже на холоду осаждает весь ионогенный бром, С водой это соединение реагирует с образованием карби-нольиого основания, которое легко ангидризуется в простой эфир [c.918]

Бывает, что обе формы находятся в растворе — тогда происходит обмен электронами между инертныл электродом и ионами. Так, катион Ре + может отнять от платины один электрон и восстановиться до Ре2+. Платина при этом зарядится положительно, а в растворе появится отрицательный заряд за счет избыточного аниона (например, С1 —от РеС1з). Отнятие последующих электронов становится нее более и более затруднительным и устанавливается, наконец, равновесие между положительно заряженным электродом и слоем анионов. В конечном счете происходит химическая реакция Ре + + е —> Fe +. Равно возможна и противоположная реакция [c.130]

Рассмотрим пример отрицательно заряженной диафрагмы в растворе КС1 (рис. 82). За [пределами двойного слоя в центральной зоне капилляра оба иона участвуют в переносе тока. В поверхностной зоне перенос тока осуществляется в основном катионами, так как анионы двойного слоя фиксированы на внутренней обкладке. Таким образом, в капилляре в целом катионы перенесут больше кулоно1а, нежели анионы Эта разность будет увеличиваться с развитием удельной поверхности капилляров. Число переноса катиона при отрицательном заряде диа фрагмы увеличивается с уменьшением г — радиуса пор и у меньшением концентрации ионов в растворе. Наоборот, при положительном заряде диафрагмы увеличивается число переноса аниона. [c.141]

Во-первых, молекулы электролитов при растворении в воде распадаются, диссоциируют на ионы, причем образуются положительные и отрицательные ионы, так что раствор в целом. остается электронейтральиым. Ионы могут быть простыми (К , С1 , и др.) и сложными (NO3 , SO4" и др.). Положительные ионы называются катионами (при прохождении электрического тока они движутся к катоду), отрицательные — анионами (они перемещаются к аноду). [c.39]

Фронт катионов удерживает иа некотором расстоянии от себя одноименно заряженные катионы водорода, не давая им возможности вступить в контакт с металлом, поэтому восстановление катиона водорода за счет электронов железа затруднено. Это и предохраняет чистый металл от коррозии в нейтральных и кислых средах. Однако практически образцы технического железа претерпевают разрушение. Причиной этого является неоднородность технического железа, которое содержит зерна углерода (графита), цементита (РезС), шлака и другие инородные включения, не посылающие в раствор положительно заряженных ионов, но в то л е время являющиеся электронными проводниками. Электроны металла переходят на включения и заряжают их отрицательно. На новерх-ности включений катионы водорода не встречают барьера из положительных ионов, поэтому и разряжаются по схеме 2Н+ + 2е = = 2Н 2Н->Н2. [c.175]