Центральный ион

Рис. 3.3. Схема распределения зарядов в поле центрального иона

Величина г() в уравнении (3.47) представляет собой среднее значе-1 ие нотенциала в точке г, создаваемой ионной атмосферой и центральным ионом. Для реальных растЕоров специфическим является потенциал ионной атмосферы который находят по правилу суперпозиции потенциалов как разность п [c.87]

Для вычисления энергии взаимодействия необходимо определить потенциал ионной атмосферы в точке нахождения центрального иона, т. е. найти предел )1а при г-н О. Это можно сделать, используя вновь тот же прием, т. е. разлагая показательную функцию в ряд л пренебрегая высшими членами разложения [c.87]

Дополнительная сила трения, связанная с суш,ествованием ионной атмосферы и ее перемещением в сторону, противоположную движению центрального иона, была названа электрофоретической силой трения, а вызванный ею эффект торможения - электрофоретическим эффектом. [c.122]

При перемещении центрального иона проходит какое-то время, [c.123]

Из приведенных данных следует, что эффективные коэффициенты диффузии изменяются с концентрацией, причем эта зависимость проходит обычно через минимум, положение которого зависит от природы электролита. Уравнения (6.12) и (6.36) передают эту зависимость более или менее верно в области весьма разбавленных растворов в более широкой области концентраций она не может быть сведена к изменению коэффициента активности с концентрацией. По-видимому, такой характер зависимости коэффициента диффузии от концентрации обусловлен тем, что из-за специфики диффузионного процесса силы взаимодействия между частицами проявляются в нем по-иному, чем в состоянии равновесия или при прохождении электрического тока. В отличие от равновесного раствора с его хаотическим движением всех частиц, при котором центральный ион и ионная атмосфера могут перемещаться как в одном и том же, так и в противоположных направлепиях, при диффузии наблюдается направленное перемещение нонов, накладывающееся на их тепловое движение. [c.145]

Координационное число центральных ионов в аквокомплексах в разбавленных растворах (т. е. при достаточном количестве молекул воды) в общем случае соответствует значению характерного координационного числа катиона (акцептора) и аниона (донора). Так, для ионов АР+, СгЗ+, Со + координационное число обычно равно шести, а для Ве + — четырем. В разбавленных водных растворах, следовательно, эти ионы находятся в виде гидратированных комплексных ионов типа октаэдрического [А1(0Н г) в тетраэдрического [Ве(ОН2)4] - Для иона СГ, имеющего четыре неподеленные электронные пары, координационное число, по-видимому, равно четырем, что отвечает образованию четырех водородных связей. [c.129]

При одном и том же центральном ионе и одинаковой конфигурации комплексов значение А тем больше, чем сильнее поле, создаваемое лигандами. По способности вызвать расщепление -уровня лиганды можно расположить в следующий ряд СО, N > N0 > КНз> > 0Н2> 0Н-> р-> СГ> Вг"> I. Этот ряд, называемый [c.507]

Следовательно, октаэдрические комплексы наиболее характерны для центральных ионов с конфигурацией d , d и d , а при большом А — с конфигурацией [c.518]

Для оценки взаимодействия между ионами в такой гипотетической системе первоначально рассчитывается наиболее вероятное распределение ионов вокруг любого данного центрального иона, а затем определяется энергия, которой может обладать система при таком распределении зарядов. [c.447]

Следует учитывать, что значение параметра а , который используется в качестве радиуса жесткой оболочки центрального иона, несколько неопределенно.) При малых значениях хг уравнение приобретает вид [c.448]

Роль хлора, обладающего высокой электроотрицательностью, заключается в повышении эффективного заряда иона Pt +, что благоприятствует донорно-акцепторному взаимодействию электронов углеводорода — лиганда с -орбиталями центрального иона. [c.256]

Линд предложил видоизмененную ионную теорию механизма химического действия разряда, известную под названием теории ионных групп, или комплексных ионов. Согласно этой теории , вокруг иона группируются молекулы, имеющие или постоянный дипольный момент или момент, индуцированный полем иона, т. е. система представляет собой комплексный ион, сохраняющийся как единое целое в электростатических полях. При столкновении с частицей, имеющей заряд противоположного знака, центральный ион нейтрализуется и выделяющаяся при этом энергия используется на химическую активацию окружающих его молекул. Например, разложение водяного пара может, по Линду, протекать по следующей схеме [c.252]

Таким образом, на один первично образованный ион Н2О+приходится пять разлагающихся молекул воды. Закон сохранения энергии при этом не нарушается, так как потенциал ионизации молекулы Н2О составляет 13 в, а для разложения пяти молекул Н2О необходима энергия, равная приблизительно 5X2,5 = = 12,5 эв. По теории горячих точек , разработанной Ливингстоном (1936), энергия, выделяющаяся при нейтрализации центрального иона, нагревает комплекс до высокой температуры, т. е. непосредственно после нейтрализации комплекс обладает энергией, которую он имел бы, если бы существовал в виде достаточно большой массы газа при некоторой эквивалентной температуре. Конечно, малого числа молекул, составляющих комплекс, недостаточно для определения температуры в обыч- [c.252]

Потенциал электрического поля грт вокруг какого-либо иона складывается из потенциала ф, определяемого зарядом этого центрального иона, и из потенциала фа ионной атмосферы вокруг центрального иона [c.404]

Рассмотрим статистическое распределение ионов в растворе с диэлектрической проницаемостью D вокруг какого-либо одного иона, который избран в качестве центрального. Пусть это будет катион с зарядом е. Вокруг этого иона имеется электрическое поле с шаровой симметрией. Потенциал поля в каждой точке есть функция расстояния г точки от центрального иона. [c.404]

Найдем суммарный потенциал в любой точке пространства вокруг центрального иона. Этот суммарный потенциал [c.404]

Если eZi m< kT, то ряд быстро сходится и можно ограничиться двумя первыми членами его. Очевидно, это правильно для достаточно высоких температур и разбавленных растворов, где г зт для ионов, расположенных вокруг центрального иона, невелико вследствие больших значений г. Подставим в уравнение (XVI, 24а) вместо показательной функции выражение (XVI, 25) [c.406]

Проинтегрировав р по всему объему (расстояние г от центрального иона изменяется от О до оо), получим суммарный заряд поля вокруг одного иона [c.407]

Таким образом, заряд ионной атмосферы вокруг одного иона равен заряду центрального иона с противоположным знаком. [c.408]

Как видно из уравнения (XVI, 33), величина х является функцией состава раствора, его диэлектрической проницаемости и температуры. Эта величина характеризует изменение плотности ионной атмосферы р вокруг центрального иона с увеличением расстояния г от этого иона. Величина 1/и имеет размерность длины. Чем меньше величина х, тем медленнее плотность зарядов р в ионной атмосфере изменяется с увеличением г. [c.408]

Заменим ионную атмосферу вокруг центрального иона сферой с зарядом —ге и потенциалом гра, эквивалентным потенциалу ионной атмосферы. Очевидно, радиус такой воображаемой сферы будет увеличиваться с ростом величины 1/х. [c.408]

Изменение энергии взаимодействия ионной атмосферы с центральным ионом сорта по мере изменения заряда последнего, [c.409]

Энергия создания ионной атмосферы является сложной функцией концентрации раствора, от которой зависят также Г и X. Энергия заряжения центрального иона тоже входит в величину изобарного потенциала раствора, однако она прямо пропорциональна заряду иона, а при расчете на определенный объем раствора — прямо пропорциональна числу ионов, т. е. массе (само не зависит от концентрации). Поэтому при дальнейшем нахождении химического потенциала, т. е. при дифференцировании по массе, эта энергия дает постоянное, независимое от концентрации слагаемое, включаемое в которое мы не учитываем. [c.410]

Дебай и Гюккель приняли основную идею Гхоша о кристалло-подобиом распределенпи ионов в растворе. Однако в растворах попы в результате теплового движения располагаются вокруг любого иона, выбранного в качестве центрального, в виде сферы. Так как в растворе преобладает поступательное движение (а не колебательное, как в крпсталла.х), ноны, входящие в состав сферы, окружающей центральный ион, непрерывно обмениваются местами с другими ионами. Такая статистическая сфера называется ионной атмосферой. Все ионы раствора равноценны, каждый нз них окружен ионной ат.мосферой, и в то же время каждый центральный иоп входит в состав ионной ат1 шс( зеры какого-либо другого иона (рпс. 3.2). Существование ионных атмосфер и есть тот характерный признак, который, по Дебаю и Гюккелю, отличает реальные растворы электролитов от идеальных. [c.83]

Величину г[) в соответствии с уравне 1ием (3.48) можно рассматривать как потенциал, создаваемый в точке нахождения центрально-ю нона другим ионом с противоположным знаком, находящимся от центрального иона на расстоянии 1/х- Величина 1/х называется характеристической длиной. Так как потенциал создается не единичным ионом, а всей ионной атмосферой, то 1/% можно отождествить с радиусом ионной атмосферы. Величину х> а следовательно, н характеристическую длину 1/х мо.жно рассчитать по уравнению <3.38). [c.87]

Распределение ионов вокруг любого центрального иона подчиняется классической статистике Максвелла — Больцмана. Физически неясно, насколько классическая статистика может быть приложима к совокупности иоиов. Фактически в теории Дебая — Гюккеля используется распределение гпк го типа, отличное от Больц-мановского. В ией иосле разложения показательной функции в ряд отбрасываются все члены разложения, кроме первого (для несимметричных электролитов) или кроме первых двух (для симметричных электролитов). Эта функция растределения может быть записана как [c.89]

Для проведения расчета можно использовать модель раствора, предложенную Дебаем и Гюккелем, согласно которой каждый ион окружен ионной атмосферой со знаком заряда, противоположным заряду центрального иона. Так как сильные электролиты диссоциированы полностью (а = 1), то все изменения молярной электропроводности с концентрацией обусловлены изменением энергии взаимодействия. Тогда в бесконечно разбавленном растворе, где ионы настолько удалены друг от друга, что силы взаимодействия между ними уже не могут проявляться, ионная атмосфера не образуется, и раствор электролита ведет себя подобно идеальной газовой сн-сгсмс, В этих условиях молярная электропроводность электролита будет наибольшей и равной . [c.121]

Пусть г(3г(г) есть потенциал раствора на расстоянии г от центрального иона г, обладающего зарядом ге, где е — единица атомного заряда (4,80 X X 10 ЭЛ. ст.ед.), 2г—целое число. Предполагается, что г1 г(/-) обладает сферической симметрией. В таком случае о1 г(7-) можно разделить на две составляющие, из которых одна — поле кулоновского взаимодействия, образованное центральным ионом, и вторая — некоторая дополнительная величина 113а. ( ), обусловленная распределением ионов в растворе вокруг центрального иона г. Потенциалы фа.( ) и г з1(т ) должны удовлетворять уравнению Пуассона в любой точке г раствора, р=5(/-) —плотность заряда в точке г. Для сферически симметричного потенциала это выражение может быть записано в виде [c.447]

Плотность заряда р(г) определяется по уравнению Больцмана, согласно которому концентрация положительных и отрицательных зарядов на сферической оболочке 4я/ 2о г на расстоянии г от центрального иона пропорциональна nj ехр (—ZJE i/DkT), где — среднее число /-тых ионов с зарядом 2 Е в единице объема раствора. Суммируя по всем ионал , находим [c.447]

Из приближенного уравнения (XV.7.6) видно, что вблизи иона на расстоянии г < 1/к потенциал складывается из двух частей кулоновского потенциала центрального иона zizlDr и — постоянного кулоновского потенциала, образованного зарядами — Zje, сферически симметрично распределенными на поверхности сферы радиусом 1/х вокруг иона z,e. Такое распределение зарядов получило название ионной атмосферы (ионное облако), а 1/х — среднего радиуса ионной атмосферы. [c.448]

Работа, которую надо затратить для того, чтобы вывести центральный ион из его ионной атмосферы или, наоборот, поместить центральный ион внутрь такой оболочки (при постоянном давлении), равна dFe drii) = iig, т. е. равна изменению свободной энергии Гиббса, обусловленной электростатическим взаимодействием иона i с его оболочкой. Это взаимодействие равно произведению потенциала оболочки г )а. иона i на заряд иона ipa.Zie.-Суммирование по всем ионам г-го типа в растворе привело бы к тому, что взаимодействие каждого иона г-го типа было бы учтено дважды один раз, когда данный ион рассматривается как центральный ион, и другой раз, когда этот же ион расположен на оболочке, образованной вокруг другого центрального иона. [c.448]

Одной из наиболее валшых проблем в области нeopгaничe кoii химии является установление причин прочности связей, в комплексных попах. Так, и Со обычно очень медленно обменивают связанные с ними группы атомов (лиганды). С другой стороны, АР и Ре обменивают лиганды, такие, как Н2О и СГ, очень быстро. Как мы уже видели, такое поведение тесно связано с вопросом о скоростях окислительно-восстановительных реакций и с переносом заряда. Однако эта связь не одинакова во всех случаях, так как такие комплексы, как Ре (СХ)2 и Ре ( N) ", в которых лиганды очень инертны, легко вступают в реакции с передачей заряда. Таубе [163] дал решение этих вопросов на основании орбитальной модели валентно11 оболочки ионов. Недавно была сделана попытка более количественного решения этих проблем на основании рассмотрения влияния электрических полей лиганд на относительную энергию орбит центрального иона, которые в отсутствие этих электрических полей эквиваленты. (Эта теория получила название теории кристаллического ноля [164] в применении к неорганической химии эта теория была подробно исследована в монографии [165].) [c.524]

Для статистической теории электролитов исходным является следующее положение ионы распределены в объеме раствора (в каждый данный момент) не хаотически, а в соответствии сзаконом кулоновского взаимодействия их. Из этого положения методом статистической физики найдено распределение ионов различных знаков вокруг каждого отдельного иона. Таким образом, открыто существование ионной атмосферы ионного облака), имеющейся вокруг каждого иона и состоящей из ионов противоположного центральному иону знака. Это статистически неравномерное распределение в пространстве электрических зарядов разных [c.403]

Дебай и Фалькенгаген показали, что при достаточно боль шей частоте переменного тока взаимные смещения иона и ион Н011 атмосферы настолько малы, что ионная атмосфера иракти чески симметрична, а потому тормозящий эффект релаксации обусловленный асимметрией ионной атмосферы, должен ис чес1нуть. Время релаксации ионной атмосферы 9 есть время по истечении которого ионная атмосфера исчезает после уда ления центрального иона (и, очевидно, образуется вновь вокру иона, появивщегося в новой точке). Величина 9 (в сек) опре деляется, по теории Дебая — Фалькенгагена, уравнением [c.435]

В молекуле комплексного соединения один из атомов, обычно положительно заряженный, занимает центральное место и называется комплексообразова-тслем, или центральным атомом. В непосредственной близости к нему расположены (координированы) противоположно заряженные ионы или нейтральные молекулы, называемые лигандами. Комилексообразо-ватель и лиганды составляют внутреннюю сферу комплексного соединения. Общее число а-связей, образуемых комплексообразователем с лигандами, называется координационным числом центрального иона. По числу 0-связей, образуемых лигандом с комгтлек-сообразователем, лиганды делятся на моно-, ди- и более дентатные лиганды. [c.196]

Потому что 1)в этих ионах центральный атом проявляет высшую степень окислеииостн 2) в этих ионах центральный атом не проявляет высшей степени окисленности 3) в этих ионах центральный ион имеет завершенную З -оболочку 4) в этих ионах центральный ион имеет незавершенную З -оболочку. [c.212]