Электроны в воде

Сейчас достаточно точно установлено 11], [13], что в разбавленных металл-аммиачных растворах (ниже 10 М) электроны существуют как отдельные неспаренные частицы, не связанные с катионами металлов. Недавнее обнаружение сольватированных электронов в воде с помощью техники импульсного радиолиза 12] служит независимым доказательством того, что присутствие щелочных катионов не обязательно для стабилизации электрона в полярных растворителях. [c.152]

Рис. 3.16. Средние значения ЛПЭ электронов в воде.

Особенно легко сольватируются электроны в полярных жидкостях. К настоящему времени изучены многие свойства сольватированных электронов в воде, аммиаке, амидах, спиртах и др. [c.281]

На рис. 15 приведены приближенные данные по пробегам а-частиц, протонов и электронов в воде в зависимости от начальной энергии этих частиц. Как мы видели, эти пробеги не являются точно определенными величинами, но с практической точки зрения они полезны для установления необходимых условий облучения тканей и полимеров в виде пленок и блоков. Приведенные пробеги относятся к плотности 1 г/см для других [c.44]

Характеристики торможения электронов в воде и биологической ткани [9] [c.958]

Из известных значений суммы сродства гидроксильного радикала к электрону и энергии сольватации гидроксильного иона а также теплот образования жидкой воды и гидроксильного ради кала можно ожидать, что АЯ5 будет равна — 1,8 эв минус энергия сольватации электрона в воде. Для этой реакции нельзя ожидать значительного изменения энтропии, так как изменение в сольватации ничтожно. Поэтому вполне возможно, что величина АСд окажется отрицательной. [c.459]

Последняя из этих реакций приводит к увеличению концентрации радикалов ОН вдоль следа или вблизи него. Шансы захвата медленных электронов в воде значительно выше, чем в парах, благодаря присутствию большого числа молекул воды, которые могут образовывать ионы НзО , и значительному числу ионов водорода, которые могут служить акцепторами для электронов, в соответствии с реакцией [c.115]

Нами исследовалось действие потока ускоренных электронов в воде на катионы КУ-4, КУ-6, КУ-5 и аниониты АВ-21 и АВ-19. [c.390]

Полупериод существования гидратированного электрона в воде составляет примерно S-IO-" с. При концентрации выше 10 М важную роль играет реакция [c.413]

На рис. 3.16 показано увеличение ЛПЭ электронов в воде по мере уменьшения их энергии 131 ]. На этом рисунке отложены средние значения ЛПЭ на единицу длины трека электронов, имеющих данную энергию потери энергии не усредняются на всем пути, пройденном электронами. [c.71]

ЭВМ через полученные точки по методу наименьших квадратов были проведены прямые. Для каждой прямой определялась точка пересечения с осью абсцисс — пороговый потенциал фо, который служил для вычисления работы выхода электрона в воду,— а также дисперсия (среднее квадратичное отклонение опытных точек от проведенной прямой). Такой обработке подверглись результаты свыше 20 опытов, в каждом из которых было снято от 1 до 8 однотипных кривых. [c.69]

Работа выхода электрона в воду и другие растворители [c.74]

В зак.лючение этого раздела остановимся на вопросе о том, что нового дали фотоэмиссионные исследования для общих представлений о механизме электродных процессов. Успехи радиационной химии, выразившиеся в доказательстве существования сольватированного электрона в ряде растворителей (в том числе в воде), побудили некоторых авторов [126, 133, 134] предположить, что первичным актом катодных процессов может быть эмиссия электронов из катода в раствор (имеется в виду термоэлектронная эмиссия в условиях снижения работы выхода поляризацией электрода). Образующиеся вблизи поверхности электрода сольватированные электроны вступают далее в химическую реакцию с присутствующим в растворе восстанавливающимся веществом Детальное обсуждение этой гипотезы выходит за рамки настоящей книги (см. нанример, [137, 138]). Вместе с тем, нужно отметить, что найденное из фотоэмиссионных измерений значение работы выхода электрона в воду позволило [139] количественно оценить вероятность термоэмиссии электронов в водные растворы. Эта вероятность оказалась настолько низкой, что не приходится ожидать сколько-нибудь заметного вклада эмиссионного механизма в катодные токи, наблюдаемые в большинстве водных систем вплоть до самых высоких реализованных перенапряжений вероятность обычного механизма катодных процессов па несколько порядков выше. В гексаметилфосфортриамиде, где можно достичь значений катодного перенапряжения свыше 3 в, действительно, наблюдается электрохимическая генерация сольватированных электронов на катодах из различных металлов [140—142. Остается не вполне ясным, образуются ли сольватированные электроны в результате эмиссии или же электрохимического растворения электронов металла, т. е. перехода их непосредственно в локализованное состояние в растворе вблизи внешней плоскости Гельмгольца. Но, как бы то ни было, выделение водорода из кислых растворов в гексаметилфосфортриамиде протекает со значительно (почти на 2 в) более низким перенапряжением, чем генерация сольватированных электронов оно идет через разряд протонов, а не по эмиссионному механизму. [c.78]

Самым сильным и простым восстановителем, способным существовать в воде, является гидратированный электрон. Несколько лет назад была установлена возможность независимого существования свободных сольватированных электронов в стабилизирующих растворителях, таких, как жидкий аммиак, однако только в результате недавно проведенных работ с применением импульсного радиолиза и фотолиза [17] установили, что свободный электрон также образуется в воде и имеет там конечное время жизни. Несколько неожиданным является тот факт, что гидратированный электрон существует в воде независимо, хотя и кратковременно, и относительно инертен ко многим обычным компонентам водных растворов это требует пересмотра ряда общепринятых моделей окислительно-восстановительных реакций в воде. Совершенно очевидно, что уже в настоящее время гидратированный электрон в воде можно получить с помощью ионизирующего излучения, например гамма-лучами, а также в результате фотохимических реакций ионов и молекул, возникающих при флеш-фотолизе. Убедительное доказательство наличия гидратированного электрона получено при измерении констант скоростей его реакции в зависимости от ионной силы раствора. Эти измерения показали, что первичной реагирующей частицей является частица с единичным отрицательным зарядом. [c.275]

Константы скорости реакций свободного электрона в воде [c.276]

Некоторые аспекты химии гидратированного электрона в воде даже при отсутствии других реактантов представляют непосредственный интерес для аналитиков. [c.277]

Рнс. 53. Зависимость ЛПЭ для быстрых электронов в воде от их начальной энергии. [c.251]

Большое различие химических активностей электронов в воде и в аммиаке не должно удивлять читателя. Большая энергия активации реакции в жидком аммиаке [c.41]

Электроны в воде смещены от водородов к кислороду, и диполь имеет направление, совпадающее с биссектрисой валентного угла Н—О—Н. [c.194]

В качестве акцепторов радикалов используют также шестифтористую серу [53], тетранитрометан [54] и окись азота [55—57]. Эти вещества применялись при определении выхода гидратированных и сольватированных электронов в воде и других протонных растворителях путем измерения концентрации соответственно фторид-иона, нитроформа или азота. [c.124]

В простейшей модели электрон рассматривается как частица в сферической полости, окруженной сольватной оболочкой из молекул растворителя (рис. 8.6). Волновые функции и уровни энергии для такого случая хорошо известны. Низшие уровни энергии представлены на рис. 8.6. Удивительным свойством, отличающим эту систему от водородоподобного атома, когда функции с различными значениями / имеют одинаковую энергию, является уменьшение энергии при увеличении азимутального квантового числа I. Если отнести основную полосу поглощения сольватированного электрона в воде при 7150 А к 15 — 2р-переходу частицы в полости и принять энергию этого перехода равной 1,04т /(2а ), то получим величину радиуса сольватной оболочки [c.250]

Вскоре после открытия гидратированного электрона в воде было обнаружено, что этот короткоживущий продукт может в определенных условиях стабилизироваться в твердой фазе, образуя центры окрашивания типа /"-цент-ров, как это имеет, например, место при облучении стеклообразных замороженных растворов щелочей или перхлората лития при температуре 77°К [11,12]. В соответствии с теорией стабилизация должна происходить на [c.44]

КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ к И ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ Е, НЕКОТОРЫХ ТИПИЧНЫХ РЕАКЦИЙ СОЛЬВАТИРОВАИНОГО ЭЛЕКТРОНА В ВОДЕ [c.379]

Иортнером и Нойесом [55] осуществлен подробный термодинамический анализ некоторых процессов с участием гидратированного электрона в воде. Ими предложен следующий гипотетический процесс гидратации электрона [е ] ад = где [е ] обозначает электрон в гипотетическом состоянии, обладающем нулевой энтропией, энтальпией и свободной энергией. Для этого процесса АНТ = —38,1 и АСГ —37.5 ккал моль, а А6Т = —1,9 э. е. Все эти величины рассчитаны из энергетических параметров реакции с участием протона Нг ,, — 2Н+ - 2ей,. [c.74]

Положение Ямакс ПОЛОСЫ спектрз еГБ ряде органических жидкостей зависит от времени после прохождения ионизирующей частицы. Сначала это явление было обнаружено [29, 30] в жидких спиртах вблизи их точек плавления, а затем [31—33] в спиртах при комнатной температуре. В первом случае применялся наносекунд-ный импульсный радиолиз, а во втором — пикосекундный. Сразу после таких коротких импульсов Ямакс находится в ИК-области, потом смещается к своему обычному положению. Это связано с сольватацией, т. е. углублением электронных ловушек за счет ориентации диполей под действием поля электрона. С поамощью пикосекундного импульсного радиолиза определены [31, 33] времена сольватации электронов в воде и спиртах. Например, в воде это время равно <2-10 2 с [31], в метаноле 10 " с [31, 33], а в этаноле 2-10 " с [31, 33]. [c.126]

Как было показано недавно [1а, б], сольватированиый электрон в воде имеет спектр поглощения, очень похожий на его спектр в жидком аммиаке, лишь со сдвигом примерно в два раза по величине в сторону более высоких частот. Соответственно закону Кулона отсюда вытекает, что лине11ные размеры ловушки уменьшаются при этом также примерно в два раза. Сольватированный электрон был идентифицирован в качестве промежуточного продукта в радиационнохимических реакциях. При этом был установлен ряд констант скоростей бимолекулярных реакций, часть которых приведена в табл. 8 для 22°. [c.135]

Пролетает мимо неподвижной молекулы воды за время порядка 10" с. Поэтому он может взаимодействовать только с оптргческими электронами молекулы воды, вызывая появление индуцированного дипольного момента //инд = Этого однако оказывается достаточно для того, чтобы работа выхода электрона в воду оказалась примерно в полтора раза меньше работы выхода в вакуум. [c.78]

Металлы I группы и в меньшей степени кальций, стронций, барий, европий и иттербий растворяются в жидком аммиаке, и разбавленные растворы имеют синий цвет. Эти растворы проводят электрический ток, и основным переносчиком тока является сольва-тированный электрон. В воде время жизни сольватированного электронл очень короткое, а в очень чистом жидком аммиаке оно может быть достаточно долгим (концентрация уменьшается за счет распада менее чем на 1% за сутки). [c.261]

Химически элементы 4—7-го периодов подгруппы 1А весьма активны. Например, при сгорании на воздухе они, в отличие от натрия и лития, дают супероксиды КО2, КЬОг, СзОг. Лишь косвенным путем можно получить пероксиды, которые менее устойчивы, чем НагОг. Калий, рубидий, цезий, франций — сильные электроположительные элементы, поэтому из соединений вытесняют водород, который забирает у атома щелочного металла один электрон. В воде и спирте это происходит довольно легко [c.281]

Рассматривая процессы потери энергии вторичным электроном в воде, Платцман [29] заключает, что, имея энергию 10 эв, электрон [c.216]

В средах с малой диэлектрической проницаемостью электростатическое взаимодействие электронов с положительными ионами сильнее, чем взаимодействие с неполярными молекулами. Электроны быстро рекомбинируют с положительными ионами, поэтому сольватация и стабилизация электронов в неполярных средах незначительна. В полярных жидкостях, характеризующихся высокой диэлектрической проницаемостью, куло-новское поле положительных ионов ослаблено средой, а взаимодействие электрона с дипольными молекулами растворителя достаточно велико. Дипольные молекулы ориентируются вокруг электрона и образуют сольватированный электрон. Сольватированный электрон обычно образуется из вторичного электрона, обладающего значительно меньшей энергией, чем. первичный. Для этого вторичный электрон должен успеть продвинуться достаточно далеко от материнского иона, чтобы электростатическое взаимодействие с ним стало мало. Если растворителем является вода, образуется гидратированный электрон. Энергетический выход сольватированных электронов в воде, аммиаке и спиртах достигает 2—3. Расчеты показывают, что электрон соль-ватируется группой в 4 8 молекул растворителя. [c.334]

Джортнер и др. [42] дополнили рассмотренную простую модель, предположив, что электрон находится в полости, но не связан там силами ближнего порядка. В сущности, они предположили, что устойчивость обеспечивается исключительно за счет сил дальнего порядка, а силы ближнего порядка являются полностью отталкивательными. Это предположение не особенно хорошо обосновано, но оно необходимо, если используется, как обычно, приближение диэлектрического континуума. В конечном счете они применили усовершенствованную модель самосогласованного поля Хартри — Фока и получили хорошее согласие с экспериментом для различных свойств растворов металлов в аммиаке. Однако результаты Джортнера и др. не дают удовлетворительного объяснения новым данным по поведению электронов в воде даже в случае, если принять радиус полости равным нулю [52]. [c.86]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология