Коэффициент движения иона

Формула (IV. 13) называется уравнением Нернста —Эйнштейна. Она связывает коэффициент диффузии при бесконечном разведении с абсолютной скоростью движения иона также при с 0. [c.55]

Так как и диффузия, и электропроводность основываются на движении ионов, следует ожидать, что коэффициент диффузии раствора соли связан с его эквивалентной электропроводностью. В основном эта связь состоит в следующем при бесконечном разбавлении, когда исчезают межионные силы, любому данному иону можно приписать пропорциональное скорости характерное торможение, которое препятствует его движению через растворитель. Это вязкое сопротивление, противодействующее обобщенной движущей силе, ограничивает скорость процесса. Для электропроводности движущей силой является градиент электрического потенциала, тогда как для диффузии - это градиент концентрации. В процессе электропроводности положительно и отрицательно заряженные ионы движутся в противоположных направлениях и при предельно низких концентрациях) независимо Друг от друга, в то время как при диффузии они движутся [c.173]

Система с двумя электродами. Две металлические пластины, погруженные в электролит, образуют гальванический элемент (рис. 30). Разность сил двойных слоев каждой из этих пластин F и 2 является силой движения электролитических ионов. И. Гитторф в 1857 г, установил, что скорость движения ионов v пропорциональна их подвижностям и напряженности поля , т. е. v=bE, так как скорость и приобретает ион только в том случае, когда разность силы Ее и суммы сил трения fv равна нулю. (Здесь 1= е/Ь — коэффициент трения, различный для различных ионов и зависящий от е х электролита, а следовательно, и от его температуры). Подвижности Ь+ и положительных и отрицательных ионов при напряженности поля различны. Поэтому скорости и+, для положительных и отрицательных материальных частиц могут быть выражены через их подвижности и напряженность поля в электролите v+=b+E, v-.=b-E. Гитторфом также показано, что концентрация ионов внутри электролита (далеко от электродов) в разных точках электролита одинакова, поэтому принято считать объемный заряд в электролитах равным нулю, а роль диффузии ионов в образовании токов не учитывать. Тогда полная плотность тока / в электролитах может быть выражена в виде суммы плотностей токов [c.56]

Хроматография на бумаге — разновидность метода распределительной хроматографии ( 13). Носителем для неподвижного растворителя служит при этом фильтровальная бумага, а не колонка с сорбентом. Разделение смесей веществ или ионов с помощью хроматографии на бумаге основано на различной скорости движения компонентов, которую характеризуют коэффициентом движения Л/. Коэффициенты движения ионов вычисляют по формуле [c.450]

Величины коэффициентов движения ионов вычисляют по формуле [c.427]

Для ионов данного вида скорость их движения может быть определена следующим путем. При наложении электрического поля на электролит на ионы действует сила к, направление которой взаимно противоположно для анионов и катионов. Сопротивление действию этой силы пропорционально скорости движения ионов ш. Суммарная сила, действующая на ион, равна разности к—к т, где к — коэффициент пропорциональности. [c.367]

Влияние растворителя учитывается введением диэлектрической проницаемости Ер. Предполагается, что в растворе электролита вследствие электростатического взаимодействия между ионами (притяжение между разноименными и отталкивания между одноименными) вокруг каждого иона образуется в среднем по времени сгущение ионов противоположного знака. Такие сгущения образуют так называемые ионные атмосферы противоположного данному иону знака и, следовательно, в принципе межионное взаимодействие можно свести к взаимодействию между ионными атмосферами. Ионная атмосфера характеризуется зарядом, величина которого быстро убывает с ростом расстояния от центра. Заряд ионной атмосферы тем больше, чем больше общая концентрация ионов в растворе. При наложении электрического тока катионы и анионы двигаются в соответствующих направлениях вместе со своими атмосферами, которые в своем движении запаздывают за движением ионов и тем самым тормозят его. Кроме того, ионы испытывают тормозящее воздействие за счет притяжения между ионными атмосферами противоположных знаков. Эти тормозящие воздействия уменьшают подвижность ионов и, следовательно, уменьшают эквивалентную электрическую проводимость, что особенно заметно при увеличении концентрации. Указанные явления представляют собой физические причины существования коэффициента электрической проводимости [c.389]

В заключение отметим, что ион — ионное взаимодействие при диффузии электролита и в условиях электропроводности имеет существенные различия, которые обусловлены двумя причинами 1) в процессах электропроводности катионы и анионы движутся в противоположных направлениях, а в процессе диффузии — в одну и ту же сторону 2) скорости движения катионов и анионов в процессе электропроводности различны, а в процессе диффузии электролита после установления стационарного состояния одинаковы. В результате этого в процессе диффузии электролита симметрия ионной атмосферы не нарушается, и э( х )ект релаксации отсутствует. Далее, при движении ионов в одном направлении электрофоретический эффект также резко ослабевает. Таким образом, зависимость коэффициентов диффузии от концентрации в основном определяется множителем - -d In fid In с) [см. уравнение (IV. 12)]. В разбавленных растворах 1,1-валентных электролитов, где [c.74]

Коэффициент пропорциональности К называют константой ячейки (Кя). Значение ее зависит от отношения усредненного пути движения ионов в растворе к площади их перемещения, т. е. от отношения 1/3 [см. равенство (10.4)]. [c.150]

Ранее было выведено уравнение для скорости движения ионного облака А у. Но в уравнение для баланса сил следует подставить пе выражение для скорости, а величину тормозящей силы. Для этого Ау следует умножить на коэффициент "Стокса р, т. е. [c.96]

Коэффициенты диффузии ионов связаны с абсолютными скоростями движения ионов или с нх подвижностями соотношениями [c.21]

В настоящее время можно полностью разделять на бумаге сложные смеси катионов в различных растворителях и идентифицировать зоны при помощи реагентов, дающих цветные пятна или флуоресценцию. Коэффициенты пропорциональны коэффициентам распределения вещества. Они позволяют судить о возможности и эффективности разделения веществ. М. Ледерер [139] произвел систематическое измерение коэффициентов Rf, характеризующих относительную скорость движения ионов в процессе хроматографирования, для большинства катионов и для некоторых анионов. В качестве подвижного растворителя он использовал н-бутанол в смеси с соляной кислотой. [c.178]

Молекулярная теория движения ионов в качестве наиболее простого, предельного выделяет случай, когда размеры иона существенно больше размеров частицы растворителя, ион имеет низкую зарядность и не образует прочных направленных химических связей с частицами растворителя. При этих условиях для сферически симметричного иона можно ожидать выполнения закона Стокса. Напомним, что последний связывает скорость V движения шарика в вязкой покоящейся среде, возникающего вследствие приложенной к шарику силы f, с коэффициентом вязкости среды т) и радиусом г шарика [c.455]

Движение иона представляется движением шарика в вязкой среде, скорость которого описывается уравнением Стокса u= f Qщr, где т] — коэффициент вязкости среды. [c.183]

Температурный коэффициент а для сильных кислот равен 0,0164, для сильных оснований 0,0190 и для солей 0,0220. Отсюда следует, что наибольшим температурным коэффициентом характеризуются ионы с относительно небольшой скоростью движения. Положительное влияние температуры на электрическую проводимость растворов электролитов объясняется уменьшением вязкости при увеличении температуры. Для большинства ионов температурный коэффициент скорости движения в водных растворах равен 2,3...2,5%. [c.222]

Аррениус предполагал, что распределение ионов в растворе остается хаотичным, как в смесях идеальных газов, допускал, что основные свойства растворов меняются пропорционально числу ионов (или общему числу частиц растворенного вещества). Например, электропроводность раствора, согласно Аррениусу, пропорциональна числу ионов и может служить мерой степени диссоциации. Однако при значительных концентрациях ионов в растворе скорость движения ионов в электрическом поле при данном градиенте потенциала уменьшается с ростом концентрации вследствие взаимодействия с ионами противоположных знаков, поэтому электропроводность не может служить мерой степени диссоциации. Опыт показал далее, что константы диссоциации резко изменяются с концентрацией, т. е. не являются константами. Степень диссоциации, вычисленная из электропроводности, существенно отличается от найденной для концентрированных электролитов по изотоническому коэффициенту. Имеются и другие факты, указывающие на то, что степень диссоциации сильных электролитов значительно выше вычисленной по Аррениусу. Так, каталитическое действие ионов Н3О+ в сильных электролитах изменяется пропорционально общей концентрации растворенного вещества, что указывает на независимость степени диссоциации от концентрации. [c.61]

Действие релаксационных сил вызвано тем, что во время движения ионов впереди них создается новая ион- ная атмосфера, в то время как старая ионная атмосфера позади иона исчезает. Но эти изменения не могут происходить мгновенно. Представим себе картину исчезновения ионной атмосферы в том случае, когда центральный ион внезапно извлечен из раствора. Рассасывание, перестройка в расположении ионов от ориентированного к беспорядочному, хаотическому будет происходить не мгновенно, а в течение некоторого времени, точно так же, как и при внесении иона в раствор, создание вокруг него ионной атмосферы требует некоторого времени т. Это время называется временем релаксации. Оно может меняться в пределах 10 —10 сек в зависимости от температуры, диэлектрической проницаемости, концентрации раствора и других факторов. Ионная атмосфера рассасывается вследствие диффузии ионов, и поэтому величина т зависит также от коэффициента диффузии. Для бинарного электролита время релаксации приближенно определяется уравнением [c.113]

Дальнейшее развитие теории межионного взаимодействия дало возможность уточнить математические решения и расширить области ее применения. Для учета возможности образования ионных ассоциатов, влияния энергии теплового движения ионов, уменьшения диэлектрической постоянной с ростом концентрации раствора оказалось необходимым при вычислениях коэффициентов активности концентрированных растворов электролитов использовать полуэмпири-ческие ( юрмулы [c.14]

Следует заметить, что удельная и молярная электропроводности растворов электролитов возрастают при повышении температуры. Это обусловлено увеличением скорости движения ионов в связи с понижением вязкости растворов и уменьшением сольватации. Для многих катионов и анионов температурные коэффициенты изменяются в диапазоне от 0,015 до 0,025. Поэтому с повышением температуры на 1°С электропроводность увеличивается на [c.150]

При повышении температуры скорость электроосаждения резко увеличивается, так как в этом случае увеличиваются коэффициент диффузии электролизируемых ионов и скорость движения ионов к электроду. Коэффициент диффузии ионов висмута в цитратном растворе при рП 4,5 при повышении температуры от 21 до 80° возрастает в 4 раза. [c.300]

В работе [33] определены значения I по данным о зависимости подвижности иона N0 от температуры. Значения параметра ф рассчитывались из температурных зависимостей коэффициента диффузии азота, молекула которого имеет примерно одинаковый размер с ионом МОз . Приведенные ниже данные показывают, что значения длины I свободного пробега иона МОз в полиэтилене высокого давления и в полипропилене, рассчитанные по соотношению (94), близки к 0,1 нм, что вполне разумно при движении ионов [c.49]

С учетом кооперативности процесса движения ионов в полимерах расчет энергии активации более корректно выполнять по уравнению (94). Однако для этого необходимо знать значение г ), которое в первом приближении можно оценивать по данным о температурной зависимости коэффициента диффузии нейтральных молекул. [c.54]

Коэффициент активности характеризует влияние электростатических сил на способность иона к химическим действиям. Если /< 1, то это значит, что движение иона в растворе замедлено. Если же /= 1, то ион действует в растворе соответственно своей действительной концентрации. В этом случае а = с. Однако это наблюдается лишь в растворах слабых электролитов или в очень разбавленных растворах сильных электролитов, когда расстояния между ионами растворенного вещества достаточно велики. [c.31]

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]

Вычислите по формуле (11) коэффициенты движения Rf для катионов Fe и Сц2. Началом пути обоих катионов считайте наружную границу первоначального пятна (отмеченную карандашом), а концом пути — наружные границы образовавшихся после проявления кольцевых зон ионов. Расстояние, пройденное фронтом растворителя, считайте от центра хроматограммы, т.е. от центра фильтра. [c.451]

Особенно интересно явление движения капли прямой эмульсии после выключения электрического поля или при перемене его полярности, которое до сих пор не было описано в литературе. Общеизвестно, что движение заряженных частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде возникает только при деформации двойного ионного слоя. Время восстановления равновесия после устранения источника возмущающих полей (электрического или гравитационного поля, поля сил давления) обычно измеряется долями секунд, поэтому стадии восстановления ионной сферы и ее влияние на движение частиц сравнительно мало. Если время релакса1№и г составляет минуты, а для некоторых систем часы, например для дисперсий в слабополярных и вязких средах, то избыток противоионов с одной стороны частицы и недостаток - с другой будут сохранять действие диффузионных сил на частицу в течение некоторого времени. Поэтому в дисперсных системах с больщими частицами и высокой вязкостью дисперсионной среды движение частиц может продолжаться знатательное время. Например, в касторовом масле с коэффициентом диффузии ионов О = 10 см /с капли ПМС-5 диаметром 2а = 1 мм после снятия поля напряженностью 2 кВ/см двигались в течение 3—5 мин. Время релаксации подобной капли составляет несколько десятков часов и знащпельно превыщает время ее движения. [c.23]

Повышение температуры приводит к некоторому увеличению количества ионов, ибо в обычных условиях ионогенные молекулы в полимерах диссои ч рованы не полностью. В хорошо очищенных полимерах основным источником ионов являются процессы диссоциации с образованием положительно заряженных ионов. Для ряда полимеров, имеющих водородные связи, ионная проводимость может реализоваться и в результате самоионизации молекул. Процессы ориентации и кристаллизации таких полимеров приводят к тому, что водородные связи образуют длинные цепочки, через которые реализуется подвижность положительно заряженных ионов. Для кристаллических полимеров, содержащих малопроницаемые области молекулярной упорядоченности, движение ионов и диффузия примесей происходят по удлиненным путям в местах наибольшей дефектности структуры. В связи с этим увеличение числа дефектов в кристаллических полимерах приводит к росту g и коэффициента диффузии D. Для полимеров, имеющих надмолекулярные структуры, движение ионов в основном происходит через поверхности раздела внутри сферолитов и поверхностные слои на границах сферолитов. [c.201]

В стеклообразном состоянии энергия активации процесса ионной проводимости от температуры практически не зависит и для полимеров разного строения составляет 63—84 кДж/моль [64]. В высокоэластическом состоянии возрастание молекулярной подвижности и групповой характер движения ионов (когда перемещение данной частицы облегчается из-за перестройки ближнего порядка) обусловливают разное изменение с температурой и криволинейный характер зависимости lgg=/(7 ). При этом IУ=7 onst и играет роль температурного коэффициента д. [c.202]

В соответствии с первым законом диффузии Фика (1885 г.) количество вещества, диффундирующего в единицу времени через единицу поверхности, пропорционально градиенту концентрации г = —0 -дС 1дх, где О,-— коэффициент диффузии ионов 1. Из сравнения двух последних уравнений для /,- видно, что /),= В то же время движение ионов со скоростью гу в электрическом поле с напряженностью Е определяется подвижностью ионов иг = Ш 1Е. Таким образом, движущая сила I для 1 моля ПОПОВ с зарядом 2, в поле Е равна 1 = 2гРЕ. Отсюда х0 ггРЕ=щ1г Р. Сравнение этих выражений показывает, что Ь1 = иг1ггР, т. е. между подвижностью и коэффициентом диффузии существует следующее соотнощение (В. Нернст, 1888 г.) [c.329]

Коэффициент активности, как правило, бывает меньше единицы коэффициент активности становится равным единице лишь при очень большом разбавлении раствора, когда силы взаимодействия между ионами приближаются к нулю. В этом случае а С, т. е. движение ионов в растворе fie стеснено. У сильных электролитов, например, это имеет место только в очень разбавленных растворах при С < 0,0001 кмоль/м . В таких растворах расстояние между ионами достаточно большое, и межиоиные силы не оказывают влияния иа скорость их передвижения. [c.117]

Иначе говоря, не изменяющееся во времени распределение данного сорта ионов в растворе не обязательно соответствует grad [Х =0 и grad ф=0, а может быть результатом взаимной компенсации градиентов химического и электрического потенциалов. Это позволяет установить связь между абсолютной скоростью движения иона Ui и коэффициентом диффузии D,-. Из уравнений (IV.5) и (IV.9) при /д+/м =0 следует [c.55]

Коэффициенты диффузии проводящих ионов в сверхпроводниках (10- —10 ° м /с) близки к коэффициентам диффузии ионов в водных растворах и расплавах. Характерно, что часто движение ионов при диффузии происходит медленнее, чем при миграции, т. е. соотношение Нернста — Эйнштейна нарушается. Ионные сверхпроводники обладают униполярной, а именно, катионной проводимостью. Так, число переноса ионов серебра в RbAg4I5 равно 1,00 0,01. В полиалюминате натрия ток переносят исключительно ионы натрия. [c.109]

Один из способов определения чисел переноса ионов— метод подвижной границы заключается в следующем пусть имеется стеклянная трубка, ограниченная электродами 3 к 4 (рис. 63, б). Если заполнить трубку двумя растворами так, чтобы между ними сохранилась видимая граница, то при пропускании тока эта граница будет перемещаться. Для создания видимой границы между двумя слоями растворов электролитов необходимо, чтобы эти растворы различались по цвету или коэффициенту преломления. Предположим, что анолит представляет собой раствор КМп04, а слой, прилегающий к катоду,—раствор ККОз. При включении тока анионы МпО " N0 " будут двигаться к аноду, а катионы К+ к катоду, движение ионов МпО влечет за собой перемещение границы между окращенным и бесцветным слоями электролита по направлению к аноду. Не следует, однако, думать, что скорость перемещения подвижной границы является действительной скоростью движения ионов. В растворе перманганата калия, наряду с нонами МпО могут присутствовать недиссоциированные молекулы КМп04, которые не переносят электрического тока. Таким образом, ток вызывает перенос всего перманганата в виде ионов и недиссоциированных молекул, а скорость [c.131]

Электролиты — проводники второго рода. Это вещества, проводимость которых обусловлена движением ионов в электрическом поле, что сопровождается электролизом. Электролитами являются водные растворы солей, кислот и оснований. Эти вещества также проводят ток в расплавленном состоянии. Электролиты в водных растворах имеют осмотическое давление больше вычисленного по закону Вант-Гоффа. Для пих Роп/Рпыч = >1 (г — изотонический коэффициент Вант-Гоффа, или коэффициент диссоциации). Уравнение (V.3) для электролитов приобретает вид [c.193]

Протекающие на ХМЭ процессы весьма разнообразны здесь проявляются транспортные стадии и редокс-реакции, любая из которых может лимитировать скорость электрохимического процесса. Следует заметить, что скорость переноса электрона через границу раздела поверхность электрода/слой модификатора достаточно велика и определяется величиной потенциала, В переносе электронов от электрода к депол изатору внутри модифицирующего слоя участвуют центры А и А, Частично скорость переноса заряда связана также с диффузией молекул субстрата S внутри слоя или с движением ионов, если в состав модифицирующего слоя входит ионообменник. Перенос электронов может происходить и по проводящей цепи полимера, например поливинилферроцена. Коэффициент диффузии De характеризует суммарную скорость движения электрона в слое модификатора. [c.488]

Поглощение за счет d—d-nepexd OB. Молярный коэффициент поглощения полос d—d-переходов мал и составляет 1Q2, что объясняется запрещением этого перехода согласно правилу отбора Лапорта, по которому переходы могут происходить только между нечетными и четными состояниями, т. е. если AL = 1. Однако вследствие теплового движения ион металла может выходить из положения равновесия в центре правильного октаэдра, и в этом случае запрет частично снимается и наблюдается слабое поглощение. Кроме этих полос в некоторых случаях наблюдаются крайне слабые полосы d — d-переходов, имеющие Ig е порядка 10 , обусловленные нарушением запрета по мультиплетности (правило отбора, запрещающее переходы с изменением числа неспаренных Электронов). Очевидно, что в комплексах с высокоспиновой конфигурацией d переходы, не сопровождающиеся изменением числа иеспареиных электронов, невозможны, поэтому комплексы Мп(П) и Fe(III) имеют темную, почти чёрную окраску. [c.235]