Ионы и молекулы, взаимодействие

Сложные и еще мало изученные структуры возникают в водных растворах электролитов, где молекулы воды связаны в рыхлую сетку, на структуру которой оказывают большое влияние ионы электролита. Вокруг последних образуется более плотная гидратная оболочка за счет ионно-дипольного взаимодействия. Отдельные ионы могут замещать диполь воды в ее структуре или попадать в пустоты этой структуры, в обоих случаях искажая ее своим электрическим полем. Как показывает изучение спектров комбинационного рассеяния растворов, влияние ионов на структуру воды подобно влиянию температуры, т. е. структура воды становится менее прочной и более аморфной. [c.163]

Особенностью адсорбционных взаимодействий является то, что адсорбирующаяся молекула взаимодействует не с одним центром на поверхности адсорбента (ионом, атомом или молекулой, образующими его решетку), но со многими соседними центрами. При этом суммарное взаимодействие молекулы адсорбата со всем адсорбентом, обусловленное дисперсионными силами, всегда больше взаимодействия ее с одним центром адсорбента, а суммарное электростатическое взаимодействие может быть и меньше электростатического взаимодействия с одним центром адсорбента (если, например, диполь молекулы адсорбата, притягиваемый катионом решетки, испытывает отталкивание со стороны соседних с этим катионом анионов, образующих вместе с катионами знакопеременную поверхность адсорбента). [c.438]

Когда кристалл соли, например, хлорида калия, попадает 3 воду, то расположенные на его поверхности ионы притягивают к себе полярные молекулы воды (ион-дипольное взаимодействие), К ионам калия молекулы воды притягиваются своими отрицательными полюсами, а к хлорид-ионам — положительными (рпс. 80). [c.235]

Понятно, что подвижность влаги в водонасыщенных торфяных системах в первую очередь определяется их структурой, а также электрокинетическими явлениями на границе раздела фаз. Ионогенные функциональные группы торфа, главным образом карбоксильные, диссоциируют в полярной дисперсионной среде (воде) с отщеплением катиона, вследствие чего частицы торфа приобретают отрицательный заряд [221]. Заряд частиц формируется из дискретных элементарных зарядов как вне, так и внутри надмолекулярных ассоциатов торфа [214, 222]. Диффузия полярных молекул внутрь частиц торфа вызывает увеличение диэлектрической проницаемости всего ассоциата, степени диссоциации функциональных групп [223]. В свою очередь, рост плотности заряда структурных единиц торфа интенсифицирует связь воды с торфом по механизму ион-дипольного взаимодействия между ионизованными функциональными группами торфа и молекулами воды. В результате содержание связанной воды в материале увеличивается. Особенно четко это проявляется при повышении pH торфяных систем (см. табл. 4.1) [224]. [c.69]

Ионы гидроксила взаимодействуют с ионами водорода с образованием молекул воды [c.79]

Связь с ионами образуется большей частью с помощью донорно-акцепторной связи или в результате ионо-дипольного взаимодействия, причем образованию связи благоприятствует малый размер катиона, большой заряд его, например А1 , и связанная с этим большая его поляризующая способность. При большом размере аниона с увеличением общего размера катиона (вместе со связываемыми им молекулами воды) возрастает координационное число и при этом увеличивается устойчивость такой структуры. [c.141]

Подобное взаимодействие с молекулами растворителя свойственно ие только ионным молекулам, но и молекулам с сильно полярной связью, хотя и в более слабой степени. Это взаимодействие и приводит к диссоциации такой молекулы на ионы. Сильному ослаблению могут подвергаться только сильно полярные связи. Поэтому, например, уксусная кислота при растворении ее в воде в некоторой степени диссоциирует с образованием ионов водорода, а спирты и сахар такой способностью практически не обладают. [c.385]

Ионно-молекулярное взаимодействие. Взаимодействие иона с молекулой —один из видов неспецифического взаимодействия, в основном близкий к электростатическому и имеющий некоторые черты донорно-акцепторной связи. Можно приближенно считать, что в основе связи ион —молекула лежит электростатическое, индукционное и дисперсионное взаимодействие. Энергию электростатического и индукционного взаимодействия иона с полярной молекулой рассчитывают по формуле [c.136]

В гетеролитическом элементарном акте в результате взаимодействия молекул или ионов рвутся или возникают отдельные связи и образуются (или исчезают) заряженные частицы — ионы. Например, взаимодействие алкилгалогенидов с кислотами Льюиса [c.557]

Типы кристаллических решеток. Образование кристаллов из молекул или атомов сопровождается выделением энергии, которая называется энергией кристаллической решетки. Последняя определяется как энергия, выделяющаяся при образовании моля кристалла из частиц, находящихся в газообразном состоянии и удаленных друг от друга на расстояние, исключающее их взаимодействие. От величины энергии кристаллической решетки зависят механические и тепловые свойства кристаллов. Величина энергии кристаллической решетки зависит от типа связи между узловыми частицами в кристалле. Различные типы связи проявляются в зависимости от того, из каких именно частиц—ионов, молекул, атомов — построена данная кристаллическая решетка. [c.69]

Притяжение незначительной части противоионов в жидкости и образование ионных пар может возникнуть лишь тогда, когда они вследствие, например, турбулентного перемещивания или другого силового воздействия сближаются между собой на расстояние, при котором электростатическое взаимодействие становится равным или большим кТ. Находящиеся в жидкости ионы и электрически нейтральные дипольные и неполярные молекулы взаимодействуют между собой за счет электростатических и дисперсионных сил. [c.27]

Положение существенно изменяется при переходе к растворам, в которых электростатическое взаимодействие между ионами значительно ослабевает в результате сольватации ионов молекулами растворителя, т. е. образования вокруг каждого растворенного иона оболочки из молекул растворителя. Сольватная оболочка образуется в результате ориентации дипольных моментов молекул по направлению поля, создаваемого ионами, а также в результате поляризации молекул растворителя полем центрального иона (образования у них наведенного дипольного момента, также ориентированного по направлению электростатического поля иона). [c.30]

В основном в промывочных жидкостях присутствуют кристаллические вещества. Тенденция к правильному расположению частиц в соединении является одним пз важных проявлений химической связи. Правильное (периодическое) пространственное расположение атомов, ионов, молекул в кристалле, т, е. его структура, зависит от вида химической связи, эффективных радиусов ионов, их поляризуемости. От структуры кристаллического вещества в основном зависят такие важные для технологии буровых растворов свойства веществ, как их измельчаемость, форма частиц, химический состав их поверхности, взаимодействующей с дисперсионной средой и химическими реагентами. Несмотря на то что связи [c.11]

В зонах фактического касания поверхности сближаются на такие расстояния, при которых между частицами (атомами, ионами, молекулами), входящими в состав твердых тел, проявляются микроскопические межатомные, межмолекулярные, а также макроскопические (силы Лившица) взаимодействия. Можно считать, что эти силы имеют электрическое происхождение. В результате их действия в зонах фактического касания могут образоваться межатомные (ковалентная, ионная, металлическая) или межмолекулярная связи, обусловленные дисперсионными, ориентационными или индукционными силами. Обычно связи возникают не между самими контактирующими твердыми телами, а между пленками, покрывающими их [c.77]

В настоящее время установлено, что в более концентрированных растворах между заряженными ионами возникает взаимодействие не только электростатического, но и химического порядка. В частности, было установлено, что в концентрированных растворах электролитов в воде (а в неводных растворителях с низкой диэлектрической постоянной и при умеренных концентрациях электролита) возможно образование ионных пар, или ионных двойников. Ионные двойники из положительно и отрицательно заряженных ионов появляются в результате действия чисто кулоновских сил, поэтому они менее прочны, чем недиссоциированные молекулы электролита. Однако связи, удерживающие ионы вместе, достаточно сильны для того, чтобы первоначальные ионы потеряли свою самостоятельность и стали проявлять свойства незаряженных частиц. [c.119]

Мы уже указывали, что способность иона металла координировать вокруг себя лиганды, например молекулы воды, можно объяснить возникающим при этом льюисовым кислотно-основным взаимодействием (см. разд. 15.10). При таком подходе основание, т. е. лиганд, можно рассматривать как донор пары электронов. Эти электроны принимает вакантная гибридная орбиталь иона металла, играющего роль акцептора (рис. 23.21). Однако можно предположить, что притяжение между ионом металла и окружающими лигандами обусловлено главным образом электростатическими силами притяжения между положительным зарядом на ионе металла и отрицательными зарядами на лигандах. При наличии ионных лигандов, например I или S N, электростатическое взаимодействие осуществляется между положительным зарядом на металлическом центре и отрицательным зарядом на каждом лиганде. Если же лигандами являются нейтральные молекулы, например HjO или NH3, отрицательные концы этих полярных молекул, где находятся неподеленные электронные пары, оказываются направленными в сторону металлического центра. В этом случае притяжение обусловливается силами ион-дипольного взаимодействия (см. разд. 11.5). Но в любом случае результат одинаков лиганды сильно связываются с металличе- [c.390]

Реакции окисления-восстановления характеризуются изменением валентности элементов в молекулах взаимодействующих веществ. Это обусловлено перемещением электронов от молекул (ионов или атомов) восстановителя к мо- [c.71]

Во-вторых, свойства ионов значительно отличаются от свойств нейтральных атомов или молекул, из которых они образуются. Так, ионы С - в отличие от газообразного хлора не имеют запаха и цвета и очень хорошо растворимы 15 воде ионы не взаимодействуют с водой, тогда как металлический К разлагает воду. [c.39]

Электролитической диссоциацией называется распад молекул в растворе на ионы, вызванный взаимодействием растворенных веществ с растворителем. Уравнение диссоциации растворенного электролита А В, можно записать в виде [c.75]

Таблица 5. Электронно-ионные схемы взаимодействия некоторых окислителей и восстановителей с молекулами воды или ее компонентами

Для приобретения конфигурации атома весна атом фтора должен присоединить один недостающий электрон, а атом натрия потерять свой внешний электрон. При переходе электронов атом фтора становится отрицательным ионом, а атом натрия — положительньш. Затем эти противоположно заряженные ионы под действием кулоновских (электростатических) сил притягиваются друг к другу с образованием ионной молекулы. Взаимодействие натрия с фтором может быть передано следующей схемой [c.119]

Эта величина не меньше энергии, рассчитанной для диполь-диполь-ного взаимодействия . Индуцированный дииоль около 1 дебая. Хотя взаимодействия ион — молекула могут и не отличаться ио величине от ион-дипольного взаимодействия, но они гораздо сильнее уменьшаются с увеличением расстояния между ионом и молекулой, а потому не могут рассматриваться как силы, действующие на большом расстоянии. Важно также отметить, что поляризация всегда вносит некоторый вклад в общее взаимодействие между частицами. Взаимодействие между ближайшими частицами только за счет эффекта поляризации может составлять несколько килокалорий. [c.446]

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]

В зависимости от природы растворенного яешества, сольваты могут образовываться разлгегиыми путями. Так, гфи растворении веществ с ионной структурой молекулы растворителя удерживаются около иона силами злсктростатического притяжения. В этом случае говорят о ион-динольном взаимодействии. Кроме того, мо- [c.216]

Это реакция второго порядка между СОа и ОН со fexHOMefpfl-ческим коэффициентом, выражающим число ионов ОН , взаимодействующих с одной молекулой Oj, равным 2. Если на каждые два моля NaOH, первоначально присутствующие в растворе, абсорбируется менее одного моля Oj, реакция практически необратима. [c.239]

Растворители представляют собой однородные структурированные субстанции. При контакте между молекулами растворителя и растворенного вещества имеют место ион-дипольные взаимодействия. Степень сольватации указывает на количество таких взаимодействий. Взаимодействие тем больше, чем ближе контакт между растворимым веществом и растворителем. Дипольные, дисперсионные и индукционные взаимодействия, а также водородные связи действуют совместно с кулоновскими силами, и все вместе определяют стабильность и свойства ионных пар. Поэтому большое значение имеет природа" как растворенного вещества, так и растворителя. Сольватная оболочка уменьшает подвижность и коэффициенты диффузии как ионов, так и ионных пар. Способность апротонного растворителя к сольватированию не зависит от диэлектрической проницаемости, но в значительной степени определяется его элект-ронодонорными или электроноакцепторными свойствами. Рол [c.17]

Явление гидратации (и общем случае, сольватации) заключается в том, что ионы растворенного вещества окружены растворителем и движутся с некоторой его частью, вступающей с ним во взаимодействие. Различают первичную (ближнюю) и вторичную (дальнюю) гидратации. Первичная гидратация заключается в прочном связывании ионов молекул воды, вплоть до образования донорно-акцепторных связей. Вторичная— представляет собой электростатическое взаимодействие молекул поды с первично гидратированными ионами. Энергетический эффект гидратации довольно значителен и составляет примерно 300— 4000 кДж/моль. Значения теплот ЛЯ и координационных чисел п гидратации отдельных ионов при бесконечном разбавления и 25°С приведены ниже [c.202]

При образовании раствора в общем случае происходит изменение свойств и растворителя, и растворенного вещества (растворенных веществ). Это обусловлено тем, что в растворе действуют силы, вызывающие и межмолекулярное взаимодействие (электростатическое, ван-дер-ваальсовы силы), ионно-дипольное взаимодействие, проявляющиеся на сравнительно значительных расстояниях, и специфическое взаимодействие (донорно-акцепторное, водородная связь), сказывающееся на сравнительно небольших расстояниях. Первое является общим для всех веществ оно связано с совокупностью физических процессов. Второе связано с перестройкой электронных оболочек молекул, атомов и ионов оно обусловлено химическими изменениями. [c.133]

Наряду со способностью адсорбироватэ полярные неорганические вещества глинистые минералы способны к адсорбированию полярных органических соединений. Наиболее изучена адсорбция органических молекул на монтморил,ионите. Это взаимодействие приводит к образованию так назы заемых органофильных [c.13]

Под электролитом понимают вещество, молекулы которого в растворе способны распадаты я на ионы. Это происходит обычно под влиянием молекул растворителя. Электролиты подразделяют на сильные и слабые. Сильные электролиты практически нацело распадаются в растворах на ионы. В случае силе ных электролитов молекулы растворителя зачастую образуют настолько прочные комплексы с заряженными частицами, что энергия образования этих комплексов значительно превосходит энергию связей внутримолекулярного взаимодействия в исходных молекулах. Образование комплексов ион-молекулы растворителя — следствие процесса сольватации. Примером сильных электролитов могут служить азотная кислота, хлорид натрия и т.д. В случае слабых электроли- [c.226]

Однако в случае ПАВ с диссоциирующими полярными группами (соли жирных кислот, аминов, алкилсульфаты и другие коллоидные ПАВ) прямая Ув = 1(п) имеет заметно меньший наклон (рис. 3, кривая 2), чему соответствует и меньшее расчетное значение Д . Это явление объясняется тем [2, с. 94], что ионизированные полярные группы обладают большей гидрофильностью, чем неионизированные (за счет ион-дипольного взаимодействия с молекулами воды). Сильное взаимодействие заряженных полярных групп с водой приводит к частичному втягиванию углеводородного ра- [c.28]

Введение полярных солюбилизатов, напротив, резко загущает систему, что видно на примере гексилового спирта (кривая 5). Это указывает на увеличение размера и асимметричности мицелл и усиление структурированности системы. Последнее может быть обусловлено возникновением мостичных связей между мицеллами полярные группы молекул спирта фиксируются в гидрофильных слоях соседних мицелл за счет ион-дипольного взаимодействия с полярными группами ПАВ, а их углеводородные радикалы слипаются в результате гидрофобного взаимодействия. [c.76]

В зависимости от природы растворенного вещества, сольваты могут образовываться различными путями. Так, при растворении веществ с ионной структурой молекулы растворителя удерживаются около иона силами электростатического притяжения. В этом случае говорят о ион-дипольном взаимодействии. Кроме того, может иметь место донорно-акцепторное взаимодействие. Здесь ионы растворенного вещества обычно выступают в качестве акцепторов, а молекулы растворителя — в качестве доноров электронных пар. Ясно, что в таком взаимодействии могут участвовать растворители, молекулы которых обладают неподеленными электронными парами (например, вода, ам.миак). [c.220]

Комплексообразователь и лиганды рассматриваются как заряженные неде-формируемые шары определенных размеров. Их взаимодействие учитывается по закону Кулона. Таким образом, химическая связь считается ионной. Если лиганды являются нейтральными молекулами, то в этой модели следует учитывать ион-дипольное взаимодействие центрального нона с полярной молекулой лиганда. Результаты этих расчетов удовлетворительно передают зависимость координационного числа от заряда центрального иона. В некоторых случаях правильно передается геометрия комплексов при координационном числе, равном двум, комплексы должны быть линейными при равном трем лиганды располагаются по вершинам равностороннего тpeyгoJп.никa и т. д. С увеличением заряда центрального иона прочность комплексных соединений увеличивается, увеличение его радиуса вызывает уменьшение прочности комплекса, но приводит к увеличению координационного числа. С увеличением размеров и заряда лигандов координационное число и устойчивость комплекса уменьшаются. [c.356]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология