Влияние ионов и ионной силы раствора

Рис. 75. Определение истинной константы Михаэлиса в реакции гидролиза метилового эфира Ы-ацетил-Ь-валина, катализируемого а-химотрипсином, при селективном влиянии ионной силы раствора на константу скорости ацилирования фермента. Концентрации КС1 а — 0,1 М 6 — 0,3 М а — 0,5 М г — 0,8 М ( —1,0 М е—1,5 М ж — 2,0 М 3 — 2,7 М

Влияние ионной силы раствора на скорость реакции между ионами. Солевой эффект [c.126]

К наиболее сильным взаимодействиям между частицами в растворе относятся взаимодействия между ионами, между ионами и диполями, а также между диполями. Поэтому при взаимодействии полярных или заряженных частиц наблюдается наиболее резкое влияние растворителя на скорость реакции. Значение константы скорости реакции между ионами зависит от ионной силы раствора (первичный солевой эффект). С увеличением ионной силы раствора [c.350]

Что такое первичный солевой эффект Самые общие представления о нем позволяют более глубоко понять сущность элементарных процессов химических реакций, протекающих в растворах. Рассмотрим один из аспектов Т гории сильных электролитов Дебая — Хюккеля (разд. 31.4), а именно зависимость коэффициента активности от ионной силы раствора. [Теория влияния нейтральных солей на скорость химических реакций в растворах была развита Бренстедом и Бьеррумом.] [c.184]

Влияние ионной силы раствора на скорость реакции, обусловленное изменением концентрации какого-либо из участвующих в реакции ионов, называется вторичным солевым эффектом. [c.129]

Влияние ионной силы раствора 449 [c.449]

Эффект электрофоретического торможения. При наложении на раствор электрического поля ион, рассматриваемый как центральный, и его ионная атмосфера, обладающие обратными по знаку зарядами, движутся в противоположных направлениях. Поскольку ионы гидратированы, то движение центрального иона происходит не в неподвижной среде, а в среде, перемещающейся ему навстречу. Поэтому движущийся ион находится под влиянием дополнительной тормозящей силы (силы электрофоретического торможения), что приводит к снижению его скорости. [c.461]

Влияние ионной силы раствора на реакции взаимодействия между ионами [c.449]

Нужно иметь в виду, что приведенные данные свидетельствуют не только о роли [Н ], но и о влиянии на растворимость ионной силы раствора (солевой эффект). [c.93]

Зависимость констант Михаэлиса кз и Км от pH мон ет быть весьма сло кной. Поэтому для исследования зависимости от pH србды требуется использование буферных растворов. При этом нередко оказывается, что между компонентами буферного раствора (особенно НРО ") и ферментом имеется определенное взаимодействие. Кроме того, влияние на активность белка и активность субстрата также оказывает ионная сила раствора, что еще в большей стенени усложняет интерпретацию процесса в буферном растворе. Этот факт не всегда принимался во внимание. Во всех уравнениях, применявшихся в этом разделе, концентрации должны быть заменены на активности. Когда концентрация субстрата меняется в широком диапазоне, то поправка на активность может быть весьма существенной. Например, изучение скорости реакции уреаза — мочевина в диапазоне концентрации мочевины от 0,0003 до 2,0 М показало, что при высоких концентрациях мочевины скорость реакции надает [112]. Это может быть связано с изменением активности, а не механизма реакции. [c.564]

Для многозарядных ионов дополнительные трудности возникают из-за того, что специфическое взаимодействие ионов, предложенное Бренстедом, оказывает гораздо более сильное влияние на скорость реакции, чем изменение коэффициентов активности. Поэтому корреляция между ]g k/k° и концентрацией многозарядного иона, противоположного по знаку иону, участвующему в реакции, соблюдается лучше, чем между ]g(A /A o) иионной силой раствора. Это было проиллюстрировано на примере зависимости константы скорости реакции Hg -l-GO(NHз)5Br (см. рис. XV.5) от концентрации (С1О4) одновременно замечено, что константа не зависит от концентрации катиона [45]. Те же авторы показали, что в реакции ВгСНаСО + ЗгОз - - (ЗгОзСНгСОг) Н- Вг" константа скорости зависит от (К ), а не от концентрации отрицательного иона (в качестве отрицательных ионов использовались N03, 30 и o( N)5". В большинстве опытов ионная сила раствора менялась в интервале от 0,001 до 0,04 М). В обоих случаях при постоянной концентрации иона противоположного заряда, но более чем двукратном изменении ионной силы раствора константа скорости реакции изменялась менее чем на 2%. Это совершенно очевидно противоречит уравнению Бренстеда. [c.450]

Невыполнение каждого из этих условий приводит к получению средней (или кажущейся) величины ё Наиболее трудно выполняется третье из указанных условий, так как чаще всего известно и используется при расчетах лищь общее содержание вещества во всех его видах и неизвестно истинное число ноглощаюш,их частиц данного вида, которое изменяется, если смещается химическое равновесие. Под влиянием изменения ионной силы (ц) раствора изменяется энергетическое состояние поглощающих частиц н, следовательно, их способность к поглощению излучений различных длин волн. [c.464]

Суммарное влияние смеси различных ионов в растворе на активность каждого из них можно выразить с помощью ионной силы раствора. Ионная сила раствора — это величина, которая зависит от концентраций и нарядов всех ионов, находящихся в растворе, н является мерой электростатического взаимодействия между ними. [c.106]

Согласие этому уравнению, единственным свойством иона, от которого зависит его коэффициент активности, является его заряд г. Поскольку заряд активированного комплекса равен сумме зарядов реагирующих частиц и, следовательно, известен, уравнение (111.45) может быть применено для количественного рассмотрения вопроса о влиянии ионной силы раствора на скорость реакции между ионами н разбавленных растворах. Если заряды реагирующих ионов равны Зд и 2в, то заряд активированного комплекса равен гд + гв- Учитывая это, после несложных выкладок можно привести соотношение (И 1.45) к следующему виду [c.116]

Р И С. XV.5. Влияние ионной силы раствора на скорости некоторых ионных реакций. [c.451]

Релаксационный эффект связан с существованием ионной атмосферы и ее влиянием на движение ионов. При перемещении под действием внешнего электрического поля центральный ион выходит из центра ионной атмосферы, которая вновь воссоздается в новом положении иона. Образование и разрушение ионной атмосферы протекает с большой, но конечной скоростью, характеристикой которой служит время релаксации. Это время может рассматриваться как величина, обратная константе скорости создания или разрушения ионной атмосферы. Время релаксации зависит от ионной силы раствора, его вязкости и диэлектрической проницаемости. Для водного раствора одно-одновалентного электролита время релаксации т выражается [c.261]

В реакциях гидролиза сложноэфирных субстратов, катализируемых а-химотрипсином, изменение ионной силы раствора оказывает влияние лишь на константу скорости ацилирования фермента (йа), в то время как значения констант кз ц Ks (схема 7.1) остаются неизменными [6]. Исходя из данных табл. 4, найти отношение констант скоростей k jk и значение истинной константы Михаэлиса Ks для гидролиза метилового эфира Ы-ацетил-Ь-вали-на, катализируемого а-химотрипсином, при концентрациях КС1, равных 0,1М и 2,7М. [c.149]

ВЛИЯНИЕ ИОННОИ СИЛЫ РАСТВОРА НА СКОРОСТЬ ИОННЫХ РЕАКЦИЙ [c.100]

Связь между ионной силой раствора и коэффициентом активности очень сложна. Для расчета этой зависимости предложен ряд формул, однако точные результаты получаются только ири введении в эти формулы эмпирических коэффициентов, характерных для каждой отдельной соли. Поэтому чаще всего, если необходимо учесть влияние ионной силы на ка-кое-нибудь равновесие, пользуются экспериментальными данными, которые известны для многих солей. [c.51]

Еще более сложное, но не более строгое приближение было сделано Мельвин-Хьюзом [65], который при подсчете энергии ион-дипольйого взаимодействия учел эффект поляризации и силы отталкивания. Чтобы получить величину взаимодействия диполь — растворитель, была использ ована [66] модель Онзагера для диполя, окруженного оболочкой из молекул растворителя. Авторы воспользовались уравнением Пуассона для того, чтобы оценить влияние ионной оболочки на диполь. Полученные в этом случае ч )ормулы слишком сложны и вряд ли могут быть успешно применены для обработки экспериментальных результатов. Влияние ионной силы в реакциях между ионом и диполем может сказываться не только на специфических взаимодействиях. Для положительных ион-дипольных взаимодействий (0 > 90°) ориентация диполя приведет к тому, что поле иона будет уменьшать поля диполя. В результате следует ожидать, что ионная атмосфера оболочка), окружающая как свободный диполь, так и комплекс, образующийся при взаимодействии иона с диполем, будет гораздо сильнее стабилизировать свободный диполь. Это будет приводить к уменьшению скорости с увеличением ионной силы. В случае отрицательного взаимодействия увеличение ионной силы раствора вызывает увеличение скорости реакции. К сожалению, экспериментальных результатов, которые могли бы подтвердить эти выводы, до сих пор нет. Основная трудность здесь заключается в том, что до сих пор не было сделано ни одной попытки сравнить действие ионов и ионных пар в качестве реагентов [68]. Сложность модели сама по себе достаточно велика, и, по всей видимости, любое из соотношений, которое может быть выведено, сможет получить лишь качественное подтверждение. [c.459]

Данные табл, 10 отражают влияние на Е° как ионной силы раствора, так и влияние конкурирующей реакции образования комплексов железа (111) с соответствующим анионом. [c.127]

Следует отметить, что невозможно измерить разность потенциалов в плотной части двойного слоя Дфз- Если поддерживать ионную силу раствора, а тем самым падение потенциала в диффузионном слое постоянным, то изменение потенциала электрода оказывается равным изменению потенциала в плотной части двойного слоя. Влияние такого изменения потенциала на скорость реакции уже можно измерить. То, что было верно для недоступного измерению скачка потенциала в двойном слое, оказывается справедливым н для измеренной разности потенциалов в одной области ускоряется, например, катодная реакция, в то время, как в другой замедляется обратная анодная реакция. Это происходит потому, что изменения разности потенциалов относятся ко всему двойному слою, в то время как переходное состояние локализовано в пределах его плотной части. Ранее полагали, что переходное состояние симметрично относительно начального н конечного положений на координате реакции (а= к). Для анодного тока перехода заряда [c.340]

Константы скорости, так же как и равновесия (если последние представляют собой константы стехиометрического равновесия, выраженные через концентрации, а не через термодинамические активности), до некоторой степени все же зависят от состава раствора. В частности, когда в реакции участвуют ионы, значительное влияние на величины констант оказывает присутствие электролитов. Например, константы скорости и равновесия для реакции СО2 с гидроксил-ионом сильно зависят от состава раствора, причем соли натрия и калия обладают неодинаковым эффектом при одной и той же концентрации (см. главу X). Таким образом, наблюдается зависимость как от состава, так и от ионной силы раствора. Однако в первом приближении при отсутствии других сведений можно принимать, что константы скорости и равновесия остаются одними и теми же в растворах одной и той же ионной силы /, где [c.40]

Зависимость константы скорости реакции от ионной силы раствора называют первичным солевым эффектом. На рис. 196 приведены опытные и теоретически рассчитанные по (219.3) зависимости х к/ко) от У Г. Хотя экспериментальные точки удовлетворительно ложатся на теоретические прямые, влияние электролитов на константу скорости реакции носит более сложный характер. Например, при одном [c.602]

Рассчитайте растворимость хлорида серебра в 0,01 М водном растворе ЫНО,, при 25° С, Воспользуйтесь справочными значениями ПР хлорида серебра и предельным законом Дебая — Гюккеля. Влиянием концентрации хлорида серебра на ионную силу раствора можно пренебречь. [c.308]

Диффузный двойной слой образован ионами, которые расположены в растворе на некотором расстоянии от поверхности электрода, которое больше радиуса иона. Такое расположение ионов, так же как и в ионной атмосфере, получается под влиянием двух противоположных факторов электростатических сил, которые стремятся притянуть ионы плотно к поверхности электрода, и теплового движения, которое стремится расположить ионы хаотически в растворе. В результате ионы, входящие в состав [c.301]

Активность ионов зависит не только от их концентрации, но также от концентрации других ионов, присутствующих в растворе. Суммарное влияние смеси различных ионов в растворе на активность каждого из них можно выразить с помощью ионной силы раствора. [c.47]

Если не учитывать влияния ионной силы раствора, то получается величина в 7,7 раза меньшая (ср. я и ПР). [c.52]

В реакциях, катализируемых а-химотрипсином, изменение ионной силы раствора также оказывает влияние лишь на эффективную константу скорости ацилирования фермента (/гг ) [14]. Это было использовано для раздельного определения индивидуальных констант в реакциях гидролиза ряда сложноэфирных субстратов с помощью соотношений (6.123)—(6.125) [15], как это показано на рис. 96. [c.245]

Ионы в растворе находятся в состоянии хаотического теплового движения, пока на них не действует сила электрического поля. Под влиянием поля ионы приобретают направленное движение, скорость которого пропорциональна градиенту потенциала (катионы движутся к катоду, анионы — к аноду) Унапр = и-I7//. Коэффициент пропорциональности и называют электрической подвижностью иона она равна скорости движения иона при единичном, градиенте потенциала. [c.183]

Другой тормозящий эффект также связан с существованием ионной атмосферы и ее влиянием на движение ионов. Установлено, что образование и разрушение ионной атмосферы протекает с большой, но с конечной скоростью. Характеристикой этой скорости служит так называемое время релаксации Тр, которое можно рассматривать как величину, обратную скорости создания или разрушения ионной атмосферы. Время рела1 сации зависит от ионной силы раствора, его вязкости и диэлектрической ироиицаемости и выражается уравнением [c.122]

Если мысленно выделим в разбавленном растворе сильного электролита один центральный ион (например, катион), то ионы противоположного знака (анионы) будут чаще наблюдаться около него, чем ионы с одноименным зарядом. Такое статистическое распределение ионов вокруг выбранного центрального иона устанавливается под влиянием двух факторов 1) электростатических сил притяжения и отталкивания, которые стремятся расположить ионы упорядоченно, как в кристаллической решетке, и 2) теплового движения ионов, под влиянием которого ионы стремятся расположиться хаотически. В результате вокруг центрального иона устанавливается некоторсе промежуточное статистическое распределение ионов, так называемая ионная атмосфера. При этом около центрального иона в среднем во времени будет некоторая избыточная плотность зарядов противоположного знака, которая по мере удаления от центрального иона убывает и на бесконечно большом расстоянии стремится к нулю. Фактически уже на расстоянии нескольких ангстрем от иона величина этого избыточного заряда становится очень малой и может практически считаться равной нулю. [c.251]

Ионы Na+ и С1 влияют на значение pH лишь постольку, поскольку они изменяют ионную силу раствора, от которой зависят коэффициенты актив-H i TH. В точных расчетах это влияние необходимо учитывать. [c.493]

Электропроводность сильных электролитов. Рассмотрим, чем обусловливается изменение эквивалентной электропро-водностй растворов сильных электролитов при изменении концентрации. Вследствие того, что число ионов для объема раствора, содержащего 1 г-экв данного электролита, при этом не меняется, изменение эквивалентной электропроводности с концентрацией вызывается только изменением скорости перемещения ионов. При данном градиенте внешнего поля эта скорость зависит лишь от сил, тормозящих перемещение ионов. Важнейшими из них являются влияние релаксации ионной атмосферы, электрофоретический эффект и силы трения. Рассмотрим лишь первые два из них, так как действие трения не нуждается в пояснении. [c.410]

Электролиты, которые пе участвуют в химических реакциях с вяжущим веществом, оказывают влияние через изменение растворимости исходного вяжущего вещества и повообразоваиий. Электролиты, не имеющие одноименного иона с вяжущим веществом (например, Na l), повыщают растворимость исходного вяжущего вещества и новообразований (вследствие увеличения ионной силы раствора), ускоряя тем самым гидратацию и появление новообразований. Добавки, содержащие одноименный иои (например, хорошо растворимые соли кальция СаОг и Са(ЫОз)2), снижают растворимость вяжущего вещества, но одновременно способствуют возникновению большого числа зародьиией новой фазы, что приводит к ускорению структурообразования иа ранних стадиях. [c.113]

При одной и той же ионной силе раствора ее влияние на активность ионов зависит, конечно, также от заряда ионов, которые иодвергаются действию ионной атмосферы. [c.51]

В связи с влиянием ионной силы растворз на растворимость осадков необходимо отметить важную особенность действия общего иона даже в тех случзях, когда не образуется комплексных соединений. С одной стороны, при избытке общего иона уменьшается растворимость осадка вследствие увеличения вероятности встречи с противоположно заряженным ионом осадка. С другой стороны, при избытке электролита (хотя бы с общим ионом) создается ионная атмосфера в растворе и, таким образом, уменьшается активность ионов, а, следовательно, повышается растворимость осадка. [c.52]

Рис. 96. Определение индивидуальных констант реакции (6.117) при гидролизе метилового эфира N-аце-тил-L-вaлинa, катализируемом а-химотрипсином, используя селективное влияние ионной силы раствора на константу скорости ацилирования фермента [ 5], если концентрация КС1, М

Справочник химика 21

Химия и химическая технология