Ионные равновесия в газовой фаз

Математические методы используются при планировании экспериментов, для статистической обработки полученных ре зультатов, для расчета ионных равновесий, а также для создания комплексных устройств анализатор—г ЭВМ. Примером такой системы может быть газовый хроматограф—масс-спектрометр—ЭВМ. [c.11]

ИОННЫЕ РАВНОВЕСИЯ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ [c.73]

Ионные равновесия в газовой фазе [c.49]

Первым количественным исследованием гомогенного равновесия была работа Бертло и Пеана [10] по этерификации уксусной кислоты, опубликованная в 1863 г. Сообщения о работах по ряду простых реакций в газовой фазе [36, 37, 41, 53] появились около 1880 г., но прошло еще 10 лет, прежде чем закон действующих масс был использован для изучения ионного равновесия в водном растворе. [c.25]

Ионные кластеры, как и отдельные ионы в газовой фазе, весьма эффективно участвуют во всех типах реакций, возможных для ионов. Специфической реакцией для них являются реакции укрупнения кластера вследствие присоединения нейтрал ьных молекул или атомов. Для кластера Нз0+(Н20) и ряда других достаточно подробно при различных температурах, содержании воды, общем давлении в системе и т. п. изучено равновесие, представляемое последовательностью реакций [62, 63] [c.86]

Образующаяся сернистая кислота диссоциирует на ионы Н+ и Н50 , которые диффундируют в водный объем. В связи с этим адсорбционное равновесие не достигается, поступающие из газовой фазы новые молекулы двуокиси серы, адсорбируются и снова вступают в реакцию. Процесс прекратится только тогда, когда установится равновесие по всем его стадиям. Весь процесс можно разбить на несколько стадий а) диффузия газа к поверхности воды б) адсорбция на поверхности воды в) химическая реакция и диссоциация г) диффузия в объем. Скорость процесса в целом определяется самой медленной его стадией. [c.41]

Газовый электрод представляет собой платинированную Приложение Г) платиновую проволоку или пластинку, находящуюся в токе газа п помещенную в раствор, содержащий ионы, обменивающиеся с газом электронами. В выражение (XII. 15) для потенциала электрода входит безразмерное давление газа р, представляющее собой отношение давления в токе газа (в Па) к давлению, отвечающему одной атмосфере (1,013-10 Па). Если оба давления равны, то р = 1. Активность газа при невысоких давлениях с достаточной точностью принимают равной его давлению (стр. 33 и след.). Б описываемой системе а=р=1. В газовом электроде (или любой другой металл) не является только переносчиком электронов, так как на металле адсорбируется газ, находящийся в равновесии со свободным газом и ионами в растворе. [c.140]

Равновесие в полуэлементе зависит от равновесия этой реакции, определяющей активность ионов хлора в растворе. Газовые электроды применяют в топливных элементах (стр. 145). [c.141]

Многие химические процессы, применяемые в промышленности, и главным образом в основном химическом синтезе, основаны на реакциях твердой фазы с газом. К таким процессам относятся, например, получение металлов восстановлением газами, обжиг сульфидных руд, получение основных полупродуктов неорганического синтеза — аммиака, серной кислоты и многих органических соединений методами гетерогенного катализа, а также очистка веществ и выращивание монокристаллов (полупроводниковая промышленность). Очень важно здесь то, что в таких гетерогенных системах концентрация дефектов зависит не только от температуры, но и от равновесия между соответствующими компонентами твердой и газовой фаз. Так, например , состав решетки NiO меняется при увеличении парциального давления кислорода, причем в результате окислительно-восстановительной реакции увеличивается количество ионов О - в решетке и одновременно образуется эквивалентное количество ионов Ni +. В соответствии с требованиями об электронейтральности системы в целом, в решетке появляются катионные вакансии [c.435]

Электроды первого рода представляют собой металлические или газовые электроды, которые находятся в равновесии с соответствующими ионами в растворе. К электродам первого рода относятся, например, медный электрод (медь, погруженная в раствор сульфата меди), цинковый электрод (цинк, погруженный в раствор сульфата цинка). Потенциалы этих электродов зависят только от активности (концентрации) в растворе ионов меди и ионов цинка соответственно. [c.323]

Метод газовой электронографии может применяться для изучения молекул при сверхзвуковом истечении струи пара исследуемого вещества, что открывает возможности исследования процессов кристаллизации соединений из газовой фазы и потенциалов межмолекулярного взаимодействия. Данный метод можно использовать для изучения химических равновесий в газовой фазе, а также структур свободных радикалов и ионов, если их получить в рассеивающем объеме в достаточном количестве. Имеется также возможность применить метод газовой электронографии для определения потенциалов и барьеров внутреннего вращения молекул. Важным, но в то же время ограниченным является использование данного метода в определении энергии химических связей, так как вклад в рассеяние потенциала валентных электронов очень мал. [c.156]

Стандартный водородный электрод относится к газовым электродам. У таких электродов один из реагентов, в данном случае водород, является газообразным веществом. Проводником первого рода служит платина, которая непосредственно в реакции не участвует, ионы ее не переходят в раствор. У поверхности такого водородного электрода устанавливается равновесие [c.152]

Газоразрядная плазма образуется при электрических разрядах в газовой среде. Она характеризуется отсутствием химического равновесия между нейтральными частицами и продуктами их ионизации, а также отсутствием максвелловского распределения частиц по величинам скоростей. Этот вид плазмы устойчив только при наличии внешнего электрического поля, создающего электрический ток в газе. В газоразрядной плазме температура электронов значительно превышает температуру ионов Т , а в термической плазме = Г,,. [c.247]

Потенциалы газовых электродов. Газовые электроды состоят из металлического проводника, контактирующего одновременно с газом и раствором, содержащим ионы этого газа. Металлический проводник служит для подвода и отвода электронов и, кроме того, является катализатором электродной реакции (ускоряет установление равновесия на электроде). Металлический проводник не должен посылать в раствор собственные ионы. Лучше всего удовлетворяют этому условию платина и платиновые металлы, поэтому они чаще всего используются при создании газовых электродов. [c.199]

Для сравнения реакций по их изобарно-изотермическим потенциалам пользуются, стандартными условиями, при которых парциальные давления всех участвующих в газовом равновесии веществ равны по 1 атм, а концентрации растворенных веществ по 1 моль/л или 1 г-ион/л. [c.75]

Катализаторы гидрирования как обратимые водородные электроды, Применение электрохимических методов к исследованию катализаторов гидрирования в жидкой фазе позволило установить, что данные катализаторы, насыщенные водородом, ведут себя как обратимые водородные электроды. Водородный электрод — окислительно-восстановительный электрод, на котором устанавливается равновесие между электронами металла, ионами водорода в растворе и растворенным молекулярным водородом. Активность последнего фиксируется известным парциальным давлением водорода в газовой фазе. Термодинамически равновесный обратимый водородный потенциал на границе катализатор — раствор опреде-деляется суммарным процессом [c.185]

В результате на электроде-катализаторе при обратимом водородном потенциале достигается равновесие как с водородом в газовой фазе, так и с ионами Н+ в растворе. Это обязательно следует учитывать при анализе электрохимических процессов и процессов каталитического гидрирования. [c.186]

Реакции без изменения состояния окисления элементов чаще всего протекают в газовых и жидких растворах с участием ионов. Как известно, ионные реакции обратимы, и теоретически каждой системе ионов при данных условиях отвечает определенное состояние равновесия. Смещение химического равновесия (иногда практически нацело) происходит при уменьшении концентрации каких-либо ионов за счет образования относительно мало ионизирующихся молекул или комплексных ионов малорастворимых или летучих соединений правило Бертолле). Так, в реакции нейтрализации ионное равновесие смещается в сторону образования мало ионизирующихся молекул растворителя, например в водном растворе [c.207]

В 1шазме тлеющего свечения отсутствует локальное термодинамическое равновесие газовая температура плазмы составляет всего 400-800 К, тогда как температура электронов находится в интервале 8000-10 ООО К. Процесс атомизации, как и в случае полого катода, обусловлен явлением катодного распыления поверхности анализируемого образца в результате ионной бомбардировки и происходит без нагревания образца. Процесс катодного распыления является поверхностным, что дает возможность использовать такой атомизатор не только в обычньтх аналитических целях, но и изучать с его помощью профили распределения элементов по глубине образца. [c.843]

Основные затруднения масс-спектрометрических термодинамических исследований заключаются в расшифровке масс-спектра. Многие проблемы, связанные с этим, позволил решить метод изотермического испарения, суть которого хорошо разобрана в работе [56]. В основе расчетов состава пара этим методом положены три термодинамических соотношения условие неза-вимости константы равновесия газовой реакции от давления, уравнение Герца—Кнудсена и уравнение Гиббса—Дюгема, записанное с учетом сложного состава пара через ионные токи. [c.168]

Пример вредного проявлення поверхностного заряда в высоковакуумном приборе мы имеем, когда какой-либо участок экрана в электронно-лучевой трубке настолько сильно заряжается попадающими на него электронами, что отрицательный поверхностный заряд начинает рассеивать пучок электронов. В результате светящееся пятно на экране теряет резкость своего очертания и размывается. В газовом разряде, в тех областях, где нет попадающих на стеклянную стенку пучков быстрых электронов, медленные электроны заряжают стенку отрицательно, диффундируя на неё скорее, чем это успевают сделать малоподвижные положительные ионы. Равновесие в процессе попадания на стенку электронов и положительных ионов устанавливается лищь после того, как стенка приобретает отрицательный потенциал, достаточный для того, чтобы уравнять число попадающих на каждый квадратный сантиметр стенки электронов и положительных ионов. Численное значение этого потенциала зависит от внутренних параметров разряда и может достигать 15—20 в. Такие поверхностные заряды обусловливают поперечный градиент потенциала в разряде и играют существенную роль в теории положительного столба и газоразрядной плазмы. [c.299]

Однако изучению влияния фторалкильных заместителей и непосредственно связанного с центром протошрования атома фтора на кислотно-основные равновесия (особенно с участием отрицательных ионов) в газовой фазе пока еще уделено недостаточно внимания. Относительно слабо изучено и влияние сольватационных взаимодействий на сродство к протону анионов многих классов, [c.6]

Многие химические реакции не протекают до конца, другими словами, смесь реагентов не полностью превращае-гся в продукты. По прошествии некоторого времени изменение концентраций реагентов прекрашается. Реакционная система в таком состоянии представляет собой смесь реагентов и продуктов реакции. Химическая система в таких условиях находится в состоянии так называемого химического равновесия. Мы уже встречались с примерами простейших равновесий. Так, в замкнутом сосуде устанавливается равновесие между парами вещества над поверхностью его жидкой фазы и самой жидкостью. Скорость перехода молекул жидкости в газовую ф 1зу становится равной скорости перехода в жидкую фазу газовых молекул, ударяющихся о поверхность жидкости. Другим примером является равновесие между твердым хлоридом натрия и его ионами, растворенными в воде (разд. 12.2, ч. 1). В этом примере скорость, с которой ионы кристалла покидают его поверхность, переходя в раствор, равна скорости перехода ионов из раствора в кристаллическое вещество. Приведенные примеры показывают, что равновесие не является статическим состоянием, которое характеризуется отсутствием всяческих изменений. Наоборот, оно имеет динамический характер, т.е. представляет собой совокупность противоположно направленшэгх процессов, протекающих с одинаковой скоростью. Данная глава посвящена рассмотрению химического равновесия и изучению законов, на которых основано его описание. Чтобы продемонстрировать, какую роль играют в химии представления о равновесии, и сделать их более понятными, мы начнем с обсуждения одной из промышленно важных реакций-процесса Габера, применяемого для синтеза аммиака. [c.40]

К электродам первого рода относятся также газовые электроды, представляющие собой металлический проводник, контактирующий одновременно с определенным газом, который пропускают через раствор, и с раствором, содержащим ионы этого газа (или ионы, образующиеся при взаимодействии газа с молекулами растворителя). Металлический проводник адсорбирует газ, который непосредственно принимает участие в электродном процессе. Металл при этом выполняет функции проводника И катализатора, ускоряющего установление электродного равновесия между газом и его ионами в растворе. Металлический электрод должен быть химически инертным относительно раствора и всех остальных составляющих электрс- [c.323]

Однако эта формулировка недостаточна для утверждения, что катализатор не влияет на равновесие. Можно привести примеры, что вещество, удовлетворяющее приведенной формулировке, смещает равновесие процесса. Например, константа равновесия Кс (константа равновесия выражена через концентрации реагентов) диссоциации тетраоксида диазота Ы204Ч= 2К02 в растворе хлороформа оказывается в 100 раз меньше, чем ее значение в газовой фазе при той же температуре. Имеются неоднократные подтверждения того, что реакции между веществами, проведенные в различных растворителях, приводят к разным равновесным концентрациям компонентов процесса. Так, было показано, что направление ионных реакций обмена в смешанных растворителях может меняться в зависимости от природы растворителя. Разумеется, если каждое вещество характеризовать активностью и правильно выбирать его стандартное состояние в различных условиях, то константа равновесия, выраженная через активности Ка, будет неизменна при одной и той же температуре. Но активность представляет собой вспомогательную расчетную термодинамическую функцию, которая Б суммарной форме характеризует степень связанности молекул компонента. Она зависит от вида и концентрации каждого из других компонентов системы, от давления и температуры. [c.168]

Очень часто сложные вещества представляют собой не совокупности одинаковых молекул, а системы, содержащие наряду с обычными молекулами также продукты их ассоциации и диссоциации. Так, например, чистая вода представляет собой на самом деле равновесную систему, состоящую из различных ассоциатов молекул НаО, индивидуальных молекул НдО, ионов ОН3 и ОН . В этом и многих других случаях происходящее при изменении условий смещение равновесия не приводит к изменению общего состава вещества, что позволяет подтверждать на подобных примерах закон постоянства состава. Лишь в некоторых случаях имеет место изменение общего состава сложного вещества при смещении установившегося ранее равновесия. Так, например, чистая серная кислота представляет собой систему, содержащую наряду с молекулами Н2504 (вернее ассоциатами этих молекул) продукты диссоциации — трехокись серы и воду в эквивалентных соотношениях однако в связи с большей летучестью трех-окиси серы при установлении равновесия с газовой фазой жидкость несколько обедняется трехокисью серы и таким образом состав ее изменяется до тех пор, пока содержание Н2504 в нем не достигнет 98,3 массовых долей в %. Получившееся устойчивое вещество можно было бы назвать нестехиометрическим соединением, однако здесь ясно, что мы имеем дело с раствором стехиометрического соединения, состав которого изменяется вполне законно. Подобным же образом получаются так называемые нестехиометрические соединения в кристаллическом состоянии. Так, например, если двуокись какого-либо элемента [c.20]

Газовый разряд при низком давлении. Для анализа смесей газов и в ряде других случаев применяется газовый разряд при низком давлении от 0,1 до нескольких десятков мил,диметров ртут110Г0 столба. Важнейшая черта такого разряда — отсутствие теплового равновесия между электронами и тяжелыми частицами (атомами, молекулами и ионами.) [c.63]

Ионизационные детекторы созданы на основе зависимости электропроводности ионизированной газовой среды от состава. Ионизация газа может быть осуществлена р-азличными путями. Отсюда и название ряда специальных детекторов пламенно-ионизационный (ионизация в пламени водорода), аргонно-ионизационный и т. п. В ионизационных детекторах существует равновесие между скоростью образования заряженных частиц и скоростью их рекомбинации на электродах детектора, которая и определяет так называемый ионный ток детектора. Введение анализируемого вещества нарущает существующее равновесие. [c.299]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология