Энергии сольватации ионов ЗЗЙ

В первом разделе книги излагаются методы изучения и современные представления о строении границ раздела металлических или полупроводниковых электродов с ионными системами (растворами, расплавами), а также границы раствор — воздух. Значительное внимание уделено термодинамике поверхностных явлений на электродах, адсорбирующих водород и кислород, и современной теории адсорбции органических соединений на электродах. Во втором разделе подробно анализируются закономерности стадии подвода реагирующих частиц к поверхности электрода, методы изучения этой стадии и приводятся примеры использования явлений массопереноса при конструировании хемотронных устройств и новых источников тока. Третий раздел посвящен изложению закономерностей стадии переноса заряженных частиц через границу электрод — раствор и физических основ элементарного акта электрохимических реакций. При этом рассматриваются такие важные в теоретическом отношении вопросы, как роль работы выхода электрона и энергии сольватации ионов в электродной кинетике. Теории двойного слоя, массопереноса и элементарного акта, по образному выражению А. Н. Фрумкина, — те три кита , на которых базируется мощное и стройное здание кинетики электродных процессов. [c.3]

Это уравнение определяет изменение свободной энергии при переносе сферического иона из вакуума в растворитель с диэлектрической проницаемостью О (т. е. свободную энергию сольватации иона). Заметим, что эта величина всегда отрицательна, так что ионы более устойчивы в растворителях, чем в вакууме. Для одновалентных ионов с / = 2 Л эта величина составляет около 150 ккал/моль при О > 10. [c.456]

В сильных электролитах при больших разведениях многие величины, характеризующие свойства растворенных веществ, оказываются аддитивно складывающимися из соответствующих свойств ионов. Такими величинами являются кажущийся объем соли, теплота гидратации, сжимаемость и некоторые другие. Это естественно, поскольку при полной диссоциации соли в разбавленном растворе свойства одних ионов никак не влияют на взаимодействие других ионов с растворителем. Однако представление того или иного измеренного (вернее, вычисленного по результатам измерений) термодинамического свойства растворенной соли как суммы свойств ионов этой соли и нахождение величины слагаемых этой суммы невозможно без использования какого-либо более или менее произвольного предположения. Теплоты (энергии) гидратации отдельных ионов могут быть получены из вычисленных по уравнению (XVI, 55) теплот гидратации солей, если предположить, что энергии гидратации ионов и С1 одинаковы (с учетом различия в ориентировке молекул воды около аниона и катиона) . Другой метод определения теплоты гидратации заключается в подборе аддитивных слагаемых таким образом, чтобы величины энергий сольватации ионов линейно зависели от величин, обратных радиусам ионов. Вычисленные разными способами теплоты гидратации того или другого иона полуколичественно согласуются между собой. Теплоты гидратации одновалентных ионов имеют величины по- [c.420]

Энергия (теплота) сольватации. Энергия сольватации ионов может быть вычислена путем сопоставления мольных величин энергии ионной решетки и и теплоты растворения соли Qp. Разность эти.х величин равна теплоте растворения свободных (газообразных) ионов 1 моль вещества (теплота сольватации Ос) [c.419]

Рис. 4. Схема для расчета энергии сольватации иона по модели Борна

При переходе от воды к неводным растворителям взаимное положение металлов в ряду напряжений может изменяться. Причина этого лежит в том, что энергия сольватации ионов различных металлов по-разному изменяется нри переходе от одного растворителя к другому. [c.293]

Велики трудности создания математически разработанной теории растворов электролитов. Было бы очень просто, если бы можно было рассматривать такую систему, как совокупность заряженных шариков-ионов в растворителе, представляющем собой непрерывную среду с диэлектрической проницаемостью е. Такая модель не может дать согласия с опытом. Ведь надо учесть совокупное действие ряда факторов изменение а растворителя в зависимости от природы ионов и их концентрации, влияние собственного объема ионов, влияние концентрации несвязанного растворителя, возможность формирования сложных (тройных и др.) частиц, изменение энергии сольватации ионов с концентрацией раствора, неполноту диссоциации электролита, изменение структуры раствора с его концентрацией. Обилие этих факторов и различный их вклад (в зависимости от природы компонентов раствора, его концентрации и температуры) делает невозможным их строгий количественный учет во всей совокупности. Современный уровень квантовомеханического и электростатического подходов совершенно недостаточен для этого. [c.173]

Впоследствии было установлено, что энергетические затраты на разрушение решетки при растворении кристаллов, на диссоциацию солей и кислот и т. п. компенсируются энергией сольватации ионов — энергией, которая выделяется при взаимодействии ионов с растворителем, или энергией гидратации, если речь идет о водных растворах (И. А. Каблуков). [c.431]

Как было показано ранее, растворимость солей тесно связа-.-на с энергиями их решеток и энергией сольватации ионов (разд. [c.498]

Таблица 15. Суммарные свободные энергии сольватации ионов электролитов в разных растворителях, подсчитанные по э. д. с. [в Дж/моль 10 (в ккал/моль)]

Влияние неводных растворителей на интервал перехода окраски индикатора. 3)лектролиты, растворенные в неводных растворителях, менее диссоциированы, чем в воде, что связано с более низким значением диэлектрической проницаемости неводных растворителей по сравнению с водой и более низкой энергией сольватации ионов. Таким образом, кислотный индикатор изменил бы свою окраску в спиртовом растворе при большем значении pH, чем в воде. [c.145]

Рис. 5. Схема для расчета реальной энергии сольватации иона

Капли ртути, на которые разбивается струя, уносят электростатические заряды из пространства между этой струей и раствором, текущим по внутренним стенкам цилиндра. Поэтому Дг )=0 и, как следует из сопоставления уравнений (20.7) и (20.10), Е=—А . Зная и по уравнению (20.4) можно рассчитать реальную энергию сольватации иона р . [c.98]

Для решения проблемы абсолютного потенциала используют модельные расчеты. Такие расчеты всегда носят приближенный характер при этом степень приближения определяется тем, насколько хорошо принятая модель соответствует рассматриваемому объекту. Для определения гальвани-потенциала А ф удобнее всего использовать уравнение (20.7), в котором величина находится экспериментально, а поверхностные потенциалы и рассчитываются на основе тех или иных модельных допущений. Так, например, поверхностный потенциал раствора уУ можно рассчитать по уравнению (20.1), в котором величина (т. е. реальная энергия сольватации иона ) доступна экспериментальному определению, а химическая энергия сольватации рассчитывается на основе теории сольватации ионов. Возможны и другие модельные методы расчета величины х - Сопоставление различных методов оценки поверхностного потенциала воды показывает, что В. [c.101]

Капли ртути, на которые разбивается струя, уносят электростатические заряды из пространства между,этой струей и раствором, текущим по внутренним стенкам цилиндра. Поэтому Агр = О и, как следует из сопоставления уравнений (20.7) и (20.10), ф = Ур. Зная Ур и по уравнению (20.4) можно рассчитать реальную энергию сольватации иона Такие измерения были впервые выполнены Э. Ланге, а позже Дж. Рэндлсом. [c.100]

А ), где Р=воЫ — постоянная Фарадея. Далее ионы металла внесем в раствор. Соответствующий этому процессу энергетический эффект равен так называемой реальной энергии сольватации ионов М-+ и Для завершения цикла перенесем ионы-М + из раствора в металл. В условиях электрохимического равновесия работа этого процесса равна нулю. По закону Гесса, [c.29]

В растворах, содержащих заряженные частицы, энергия взаимодействия между ионами убывает пропорционально Юг, где О — диэлектрическая проницаемость среды. Энергия взаимодействия между однозарядными ионами в водной среде при л = 5- 10- м (расстояние, равное среднему расстоянию между ионами в 1 М растворе) и 300 К равна 3,46 кДж/моль. Напряженность электрического поля между ионами равна 7,5 10 В/см. Энергия межмолекулярного взаимодействия, обусловленного ван-дер-ваальсовыми силами, на этих расстояниях практически равна нулю. Заряженные частицы взаимодействуют с нейтральными молекулами растворителя. Энергия такого взаимодействия характеризуется энергией сольватации ионов (см. 161). Энергия сольватации ионов соответствует по по- [c.601]

Во многих случаях наблюдается хорошая корреляция между акцепторными или донорными числами растворителей и изменением энергии сольватации ионов при переходе от одного растворителя к другому, что и дает основание для использования донор-ных и акцепторных чисел при количественной характеристике донорно-акцепторного взаимодействия. [c.33]

Основной вопрос, который возникает при определении теплот (и энергий) сольватации ионов, заключается в том, как разделить полученный суммарный эффект на теплоты (и энергии) сольватации аниона и катиона. [c.156]

Из уравнений (IV,40) и (IV,40а) следует, что на их основании могут быть найдены разности химических энергий гидратации или сольватации ионов металла или соответственно ионов водорода и ионов металла. Например, можно высчитать разность химических энергий сольватации иона № и иона Ме+ но уравнению [c.165]

Легко показать, что из величины э. д. с. цепей, обратимых к катионам и анионам, можно высчитать сумму свободных химических энергий сольватации ионов. [c.165]

Суммарную химическую энергию сольватации ионов можно подсчитать и исходя из цепи, содержащей газовый галогенный электрод, например [c.165]

Таким образом, на основании величин э. д. с. цепей без переноса открывается возможность определить суммарную свободную энергию сольватации ионов, а на основании цепей с переносом — разность этих энергий. [c.166]

Таблица 2.8. Реальные энергии сольватаци ионов в ряде растворителей, кДж моль->

Например, В. А. Плесков предложил считать потенциал рубидиевого члектрода одинаковым во всех растворителях. Н. А. Измайлов предлагает рассчитывать изменение изобарного потенциала (работу перехода иона из бесконечно разбавленного неводного в бесконечно разбавленный водный раствор и отсюда соответствующий скачок потенциала) по энергиям сольватации иона в двух растворах. Последнюю величину он рассчитывает нз опытных данных для суммы двух ионов на основе экстраполяции величии к бесконечно малому обратному значению суммы радиусов ионов в ряду однотипных солен с общим ионом (см. гл, XXII, 10, стр. 593). [c.560]

АРф, где р=еаМр, — число Фарадея. Далее ионы металла внесем в раствор. Соответствующий этому процессу энергетический эффект равен так называемой реальной энергии сольватации ионов Для за- [c.25]

Соответственно, исходя из э. д. с. цепей MelMe r" AgF, Ag и Me I Ме+Г I (r2)Pt, легко подсчитать суммарную свободную химическую энергию сольватации ионов по уравнениям, отличающимся от уравнений (IV,416) и (IV,41b) тем, что вместо члена (V2I/fln H + ионн) входить [c.166]

При подсчетах суммарной химической энергии сольватации ионов, исходя из э. д, с. цепей без переноса, мы воспользовались величпнамп э. д с., приведенными в табл. 14. Эта таблица составлена преимущественно но нашим данным. [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология