Структура воды и водных растворов

Структура воды и водных растворов электролитов. Условия применимости законов Рауля к растворам электролитов. Ионное произведение воды. pH растворов. Сила электролитов. Закон разведения сла> бых электролитов. Кислоты и основания. [c.107]

Структура ВОДЫ и водных растворов электролитов. Как [c.107]

С ростом температуры величины ,2( С,2) уменьшаются, по-видимому, до некоторого минимального значения (по данным табл. 3.17, соответствующего -320 К для В-изотопомера). Такое поведение несвойственно молекулам жидкой воды при Т < 300 К (табл. 3.16), что лишний раз подчеркивает уникальность строения (структур) воды и водных растворов. [c.170]

Однако при образовании именно водных растворов структурные эффекты выступают на первый план. Поэтому при разработке теории водных растворов благородных газов необходимо особо тщательно подходить к выбору механизма растворения газа и модели структуры воды и водного раствора. Разработка этих проблем важна для теории не меньше, чем выбор подходящего математического аппарата. [c.114]

Вопросы вязкости изложены на базе современных представлений о структуре воды и водных растворов. Суммированы данные по параметрам диффузионного процесса в некоторых системах в сопоставлении с мольным объемом растворителя. Рассмотрены вопросы диффузии электролитов в растворах неэлектролитов, основы общей теории самодиффузии, самодиффузия в воде и в смесях. Обобщены сведения, касающиеся переноса неэлектролитов диффундирующим электролитом и зависимости этого эффекта от типа неэлектролита. Говоря о диффузии электролитов, автор разбирает диффузию бинарных электролитов в разбавленных растворах и влияние ассоциации и неполной диссоциации, диффузию в концентрированных растворах, влияние магнитного поля, особенности диффузии смесей электролитов и неэлектролитов, приводит коэффициенты диффузии и другие параметры диффузионного процесса для 1,1- и 1,2-электролитов в водных растворах, сопоставляет теории диффузии, вычисленные и измеренные значения коэффициентов диффузии для некоторых систем. [c.6]

Исследования Бернала и Фаулера [10], которые впервые позволили объяснить некоторые свойства жидкой воды, дали толчок к дальнейшим работам по изучению структуры воды и водных растворов. Прежде всего было установлено, что ни в жидкой воде, ни во льду молекулы Н2О не прилегают плотно одна к другой. Поскольку из всех имеющихся экспериментальных данных известно, что размер молекулы ( радиус ) остается неизменным при плавлении или конденсации, то можно предположить, что и в жидкой воде радиус мономерной молекулы Н2О равен 1,4 А. Если бы молекулы тесно прилегали одна к другой, то плотность жидкой воды была бы [c.38]

Образование и плавление айсбергов или кластеров сопровождается значительными изменениями энтальпии и объема. Этим можно объяснить сильную зависимость структуры воды и водных растворов от температуры и давления. [c.78]

Скорость гидратации цемента зависит также и от структуры воды и водных растворов электролитов. В частности, изменения структуры воды, происходящие при нахождении ее в магнитном и электрическом полях (увеличение дипольного момента молекул НгО, увеличение степени электролитической диссоциации и др.), приводят к ускорению процесса гидратации. [c.367]

С тех пор беспрерывно продолжается изучение свойств, состава и структуры воды и водных растворов. За это время сделано очень много и накоплен огромный фактический материал, но все же многие вопросы, имеющие чрезвычайно важное значение, остались еще невыясненными. Изучение воды и растворов затрудняется тем, что до сих пор нет вообще удовлетворительной теории жидкого состояния вещества. Кроме того, вода обладает [c.3]

Изменение физико-химических показателей водно-дисперсных систем при магнитной обработке говорит об определенном влиянии магнитного поля на структуру воды и водных растворов. При этом наблюдается снижение гидратации ионов солей и других примесей, что приводит к улучшению технологических свойств обрабатываемой магнитным полем воды повышается растворимость в ней солей, изменяется их кинетика кристаллизации, повышается скорость коагуляции и т. д. 15]. Наличие структурных изменений воды при магнитной обработке подтверждается исследованиями, проведенными НИИ геологии и минерального сырья [591, Институте обогащения твердых горных ископаемых и других организациях [60, 611. [c.39]

Полученные результаты могут быть объяснены с позиций капиллярно-фильтрационной модели механизма полупроницаемости с учетом особенностей строения водных растворов неэлектролитов. Согласно современным представлениям о структуре воды и водных растворов неэлектролитов имеются существенные различия строении [c.97]

Сравнение экспериментальных функций распределения, полученных рентгенографически, с теоретическими, рассчитанными на основе подобранной модели решетки, особенно важно для изучения структуры жидкостей, состоящих из многоатомных молекул. Из этих жидкостей наиболее подробно изучена структура воды и водных растворов. В результате многочисленных исследований была подтверждена гипотеза о структуре воды, предложенная Берналом и Фаулером [27]. [c.29]

Строение стекол. В качестве введения к изучению структуры воды и водных растворов уместно рассмотреть строение некоторых стекол. Стекло представляет собой жидкость, переохлажденную до столь низкой температуры, что она потеряла свою текучесть. Многие из свойств стекла ближе к свойствам жидкости, чем кристалла. [c.389]

Представления Дж. Бернала и Р. Фаулера о структурных особенностях воды легли в основу последующих экспериментальных и теоретических исследований структуры воды и водных растворов электролитов. Тетраэдрическая структура воды была подтверждена рентгенографическими исследованиями С. Катцова, Д. Моргана и Б. Уоррена, В. И. Данилова и А. Ф. Скрышевского, М. Дэнфорда и Г. Леви, А. Нартена и др. В их работах уточнены отдельные детали структурной теории Бернала и Фаулера, показано, что структура льда-тридимита не переходит в кварцеподобную. Установлено, что вода отличается от других жидкостей не только своей ажурностью, но и тем, что ближняя упорядоченность в расположении молекул выражена в ней значительно резче, чем в других жидкостях. На рис. 9.3. показана кривая углового распределения интенсивности рассеяния рентгеновского излучения в воде при комнатной температуре. Характерной особенностью этой кривой является наличие побочного максимума на правом спаде первого максимума. С повышением температуры воды этот максимум постепенно исчезает, что указывает на из- [c.228]

Такое представление о структуре жидкой воды, к которому значительно позднее и на основании новых онных пришли также Е. Форшлинд [270] и М. Д. Дэнфорд и Г. А. Леви [252], успешно не только применяется для объяснения многих физико-химических свойств водных растворов электролитов [135], но и, как показывают последние работы, отлично согласуется с результа-ми рентгеноструктурных исследований растворов аммониевых солей [352]. Именно эта модель [134], как справедливо подчеркивается в [274], является той рациональной научной основой, которая дала начало большой серии серьезных и продуктивных работ целой школы русских исследователей, работай щих в области структуры воды и водных растворов. [c.149]

Несмотря на значительные успехи в области изучения структуры воды и водных растворов, предложенные теории гидратации ионов дают пока лишь качественное описание наблюдаемых явлений. Количественные характеристики растворов даются на основе классической теории электролитической диссоциации. В связи с этим для сильных электролитов (к ним относятся все растворенные в природных водах соли) при расчете констант диссоциации, равновесия, гидролиза и др. используют активности или умножают аналитически определяемые концентрации ионов на соответствующие коэффициенты активности. Согласно эмпирической теории Льюиса и Рендалла при концентрациях электролитов т 0,02 моль/л, что близко к солевому составу пресных вод, средний коэффициент активности диссоциирующего на ионы вещества у[ является функцией ионной силы раствора р., которая суммарно оценивает влияние силовых полей ионов на различные свойства растворов. Как известно, ионная сила водных растворов и коэффициенты активности определяются из выражений (г — валентность ионов) [c.83]

В данной главе приведены сведения по технике измерения дифракции рентгеновских лучей и рассеяния нейтронов, а также обобщены типичные результаты применения этих методов для исследования структуры и динамики поведения воды и ионных растворов. Такие взаимодополняющие измерения дают прямую информацию на молекулярном уровне для проверки существующих теорий или развития и усовершенствования полуэмнирических моделей жидкостей. Имеются данные, указывающие на то, что структура воды оказывает значительное влияние на гидратацию ионов и структуру растворов. Однако все еще нет достаточно общих моделей, описывающих как структуру воды и водных растворов, так и соответствующие индивидуальные и групповые движения молекул. Тем не менее в настоящее время данные дифракции рентгеновских лучей и нейтронной спектроскопии вместе с данными, полученными другими методами, могут дать много необходимых (и, возможно, достаточных) ограничений, налагаемых на количественные модели. В периоды времени, малые по сравнению с временем релаксации, вода ведет себя как "горячее", или высоковозбужденное, "квазитвердое" тело с дефектами в водородных связях и квазитетраэдрическим ближним порядком. [c.298]

С другой стороны, смешанные растворители могут оказаться полезными при объяснении структуры воды и водных растворов. В последнее время много внимания уделяется смесям мочевины и воды. Растворимость неэлектролитов с большими молекулами в воде возрастает в присутствии мочевины, в то время как растворимость метана и этана понижается [229]. Для объяснения столь странного поведения было предложено много объяснений. По-видимому, наиболее противоречивы интерпретации Абу-Хамдия [230] и Франка и Франкса [230а]. Абу-Хамдия утверждает, что мочевина принимает участие в образовании конгломератов (кластеров) с водой. Вследствие различной формы и симметрии воды и мочевины в отсутствие неэлектролита смешанные конгломераты менее стабильны, чем в чистой воде. С другой стороны, неэлектролиты с большими молекулами стабилизуют смешанные кластеры. Франк и Франкс предпочли ту идею, что мочевина полностью исключена из конгломератов и образует регулярный раствор с несвязанными частицами воды. Таким образом, важное влияние мочевины заключается в сдвиге равновесия между связанными и несвязанными молекулами воды. В зависимости от размера их молекул неэлектролиты будут обладать различной растворимостью внутри конгломератов и несвязанных частиц, а сдвиг мочевиной соотношения между связанной и свободной водой может учитывать растворимость неэлектролитов в смесях мочевины с водой. [c.81]

Существенное значение приобрела работа Бернала и Фаулера о квазикристаллической структуре -воды и водных растворов. Она позволила выяснить самый механизм образования координационных структур ионндипольного характера и сделала возможным замену статических представлений динамическими. При этом весьма важную роль сыграли исследования Я. И. Френкеля, обнаружившие изменения координационного числа при плавлении тела. Согласно имеющимся представлениям, тепловое движение атомов жидкости состоит из колебаний атомов около временных состояний равновесия и скачкообразных перемещений из одного положения равновесия в другое. (Второй вид движения соответствует самодиффузии частиц жидкости и, как уже упоминалось, известен под названием трансляционного движения . Трансляционное движение ионов и молекул воды -в растворах представляет собой активированные скачкообразные перемещения. [c.128]

Исследование структуры воды и водных растворов проводится в Ленинграде в Радиевом институте им. В. Г. Хлопина В. ]М. Вдовенко с сотрудниками (Ю. В. Гуриков, Е. К. Легин, 13. А. Щербаков и др.).Ю. В. Гуриковым опубликован ряд весьма интересных результатов теоретических исследований структуры воды [226—231]. Показана обоснованность льдоподобной модели Самойлова. Установлено, что молекулы воды, попавшие в пустоты, образуют искривленные связи с молекулами, составляющими обрамление пустот это приводит к ослаблению прочности каркаса. В. М. Вдовенко, Ю. В. Гуриков и Е. К. Легин предложили модель структуры воды, отличающуюся от модели Самойлова тем, что пустотные молекулы объединяются [232]. Объединение пустотных молекул — результат кооперативного характера разрыва и образования водородных связей. Выдвинутая модель позволила дать описание изотопного различия свойств НаО и ВаО. Была исследована структура водных растворов электролитов и гидратация ионов [233, 234] предложена двухслойная модель гидратации, позволяющая описать изотопный эффект гидратации ионов в растворах исследовано действие молекул неэлектролитов на структуру легкой и тяжелой воды. [c.203]