Взаимодействие неэлектролита с растворителем

Взаимодействия, сопровождающие перенос заряда. Направление воздействия соседних катионов на реакционную способность донора зависит от того, куда переходит заряд - на катион (Y + -> Y С ) или от катиона, например на добавленный акцептор-неэлектролит (NY С+ -> N Y С + ). Для первого случая мы рассмотрим переход при переносе заряда в ультрафиолетовой области, который соответствует переносу электрона на орбиталь, ограниченную ближайшими соседними катионами. Переход, вероятно, должен быть одним и тем же в кристалле, расплаве и растворе [248]. Энергия перехода уменьшается в ряду кристалл > нагретый кристалл той же структуры > кристалл с более низким координационным числом > расплавленная соль > пар, т.е. по мере снижения симметрии поля или увеличения беспорядка в соли [437]. Среда влияет главным образом на энергии основного состояния, и ее действие проявляется в основном в снижении энергии, необходимой для переноса электрона от Y на один из соседних катионов, с увеличением поляризации основного состояния катионами. Наоборот, энергия перехода для переноса заряда от Y на акцептор-неэлектролит увеличивается в результате поляризации основного состояния Y соседними катионами или протонным растворителем [231]. Протонные растворители в своем большинстве увеличивают энергию перехода. Среди диполярных апротонных растворителей Е( увеличивается с уменьшением D, если катион невелик но мало меняется для больших R N+ с низкой поляризующей способностью. Электроноакцепторные свойства растворителей (см. гл. 2) при- [c.627]

Для понимания общей картины межмолекулярных взаимодействий в широкой области концентраций для систем вода—неэлектролит несомненный интерес имеют представления о том, в каком состоянии находятся молекулы воды, растворенной в неэлектролите, т. е. в растворах с низким содержанием воды. Имеется небольшое число работ по изучению состояния воды в органических растворителях. Наиболее интересные результаты получены в [216, 224—227]. В обзоре [226] обобщены данные об изучении разными методами молекулярных комплексов воды с неэлектролитами. Авторы [226] считают, что степень диспергирования воды при растворении ее в неэлектролитах уменьшается с увеличением полярности растворителя. Вода, растворенная в ароматических и алифатических углеводородах и в четыреххлористом углероде, существует в таких растворах почти исключительно в виде мономеров (см. также [224, с. 47]). [c.112]

Если растворять в таких жидкостях электролиты или неэлектролиты, то в результате сольватации происходит разрыв некоторых из водородных связей между молекулами растворителя, и ассоциаты постепенно разрушаются, уступая место меньшим ассоциатам или даже мономерным молекулам растворителя, обладающим более или менее отличными сольватирующими свойствами, чем исходная жидкость [53]. Эти вопросы будут рассмотрены в связи с взаимодействием растворитель — неэлектролит в разделе о смесях растворителей, а более подробно они обсуждаются в книге [18]. [c.193]

В сотрудничестве с Герцфельдом Гайтлер выполнил теоретическую работу, посвященную изучению давления паров и теплот смешения в бинарных жидких системах по методу Ван-дер-Ваальса. Его диссертация была посвящена теории концентрированных растворов. В ней он предложил рассматривать жидкие бинарные системы неэлектролит— растворитель как пространственную решетку кубической симметрии. На осрове своей модели Гайтлер рассчитал методами статистической физики наиболее вероятное расположение молекул растворителя около молекулы растворенного вещества. Допуская, что теплота смешения ие зависит от температуры и что все парциальные моляльные теплоты примерно одинаковы, он получил уравнение состояния системы, по которому можно было определить некоторые ее свойства. Сопоставление с экспериментом показало, что теория дает вполне удовлетворительные результаты. По-видимому, исследование растворов неэлектролитов методами статистической термодинамики привело Гайтлера (не без влияния Герцфельда) к вопросу о природе химических взаимодействий в них. [c.154]

Обнаруженные в разделах 3.2 и 3.3 закономерности изменения объемных характеристик мочевины в воде под влиянием температуры и H/D-изотопного замещения дают возможность произвести оценку некоторых параметров межмолекулярных взаимодействий растворенное вещество-растворитель и растворенное вещество-растворенное вещество. Такая оценка, в рамках формальной теории, необходима не только для критического осмысления полученных объемных эффектов, но и для дальнейшего развития общих представлений о природе Н-связанных структур, образующих сольватокомплекс гидрофильный неэлектролит-вода. [c.172]

Отрицательный знак может быть связан с действием трех факторов ограничением трансляционного движения атомов газа при переходе из газовой фазы в более плотную среду растворителя [14], ван-дер-ваальсовским взаимодействием между атомами газа и молекулами воды и ограничением трансляционного движения молекул воды за счет упрочнения ее структуры и увеличения числа водородных связей. Учитывая, что взаимодействия атом газа-молекула воды и атом газа-молекула неэлектролита (например, спирта) не могут сильно различаться по энергии [63] и что механизмы внедрения атома газа в полость в воде и жидком неэлектролите также почти одинаковы, первые два вклада можно оценить из сопоставления ДЯрс и Д5рс благородных газов в воде и неэлектролитах. Сравнение указанных термодинамических характеристик показывает, что при переходе от неводных растворителей к воде Д5рс увеличивается по абсолютной величине более чем в 2 раза, а ДЯрс - в 4-5 раз. [c.127]

Электростатическая модель. При учете только электростатических взаимодействий в растворе неэлектролита N, содержащем электролит С+А , неэлектролит должен концентрироваться вблизи ионов, если его молекулы более полярны, чем молекулы растворителя (электростатическое всаливание). Если полярность молекул неэлектролита меньше, чем молекул растворителя, то они должны вытесняться из окрестностей иона (электростатическое высаливание). ГЬ этой модели были рассчитаны [100, 14, 137] значения ks, согласно которым сделаны некоторые выводы 1) при DN < Dsoiverit все электролиты должны оказывать высаливающее действие практически по отношению ко всем неэлектролитам. И обратно, если электролиты вызывают такой эффект, то непременно Dy < Dsoivent (D - диэлектрическая проницаемость) (рис. 1.2) 2) практически все неэлектролиты должны высаливаться из воды 3) для несложных электролитов ks должны быть близки между собой, причем различия должны согласовываться с величинами ионных радиусов. Наиболее серьезное ограничение применимости модели состояло в ее неспособности объяснить изменение знака s для данного неэлектролита в зависимости от природы электролита. [c.44]

Некоторые исследования позволили установить, что растворенный в воде неэлектролит влияет на гидратацию и сольватацию ионов. Результаты измерения свободной энтальпии переноса хлоридов щелочных металлов из воды в смесь метанол — вода были объяснены Войсом [386]. Согласно этой интерпретации, при переносе из воды в смесь метанол — вода сольватная оболочка иона Li+ стабилизируется больше, чем оболочка иона Na+, что является следствием более сильного электростатического влияния иона Li+ из-за его меньшего радиуса. Однако стабилизация иона Rb+ ниже, чем имеющего больший радиус иона s+, что обусловлено его неэлектростатическим влиянием на растворитель. В исследовании [38в] изучена тольватация двухзарядных ионов в смесях метаиол — вода. Установлено, что координационное число двухзарядных ионов больше, чем у однозарядных с таким же радиусом. Ион Ba + более стабилен в смесях метанол — вода, чем К+, даже если вычисление отнести к единице заряда. Во взаимодействии ионов Sf2+ и Ва + с координирующимися с ними молекулами воды < преобладают электростатические силы. Явление сольватации LiBr IB смесях вода — ацетон было исследовано в работе [38г], а гидратации H IO4 в смесях вода—диоксан в работе [38д]. [c.556]

Вещество в одних растворителях может вести себя как электролит, а в других —как неэлектролит, потому что процесс электролитической диссоциации зависит не только от природы вещества, но и от применяемого растворителя. Характер взаимодействия одного и того же вещества с различными растворителями не одинаков. Например Н2504 хорошо диссоциирует в воде, слабее в этаноле, а ее раствор в бензоле тока вообще не проводит. Ведь диссоциация происходит под действием полярных молекул. Кроме того, среда играет важную разъединяющую роль, о которой судят по величине диэлектрической проницаемости е, так как при диссоциации полярных соединений распад молекулы происходит по месту сильно полярных связей. В Н2504 разрывается связь между Н и О, а это гораздо легче происходит в воде, где Н20 = 78.5 (при 25° С), чем в этаноле ( Сан он = 24,2) или бензоле ( СеНе = 2>28)- Следовательно, чем больше е, тем меньше надо затратить энергии для разделения ионов. Повышение температуры усиливает тепловое движение ионов и, действительно, облегчает процесс диссоциации электролита. Степень и константа диссоциации слабых электролитов, как правило, возрастает с ростом температуры растворов. [c.123]

Далее закономерности экстракционных равновесий будут рассматриваться на примере экстракции нитратов уранила и других актинидов нейтральными фосфорорганическимн соединен ниями, поскольку соответствующие равновесия наиболее под робно изучены и могут быть полностью описаны. Эти системы являются примером равновесия электролит — неэлектролит, при котором для преодоления ион-дипольного взаимодействия в водной фазе необходима химическая связь экстрагента с извле каемым соединением, однако связь достаточно слабая, чтобы не затруднить реэкстракцию (энергия взаимодействия <10 ккал1моль). Соответственно для интерпретации экстракционной способности растворителей необходимо привлечь тео рию химической связи, а в силу слабости химических взаимо- действий при описании зависимости равновесий от условий экстракции необходимо учитывать вклад вандерваальсовых (до 3 ккал/моль) и особенно электростатических взаимодействий в химический потенциал, т. е. коэффициенты активности соединен ний в обеих фазах . Это позволяет сделать теория растворов. Описание процессов в водной фазе должно производиться на основе теории растворов электролитов, в органической — с по мощью теории многокомпонентных растворов неэлектролитов. [c.11]

Полимеры этого типа отличаются от полимеров-неэлектроли-тов точно так же, как низкомолекулярные электролиты от неэлектролитов. Они растворимы в полярных растворителях, электро-проводны, и на их свойствах сильно отражается кулоновское взаимодействие зарядов. [c.16]