Термодинамические ионов

О более точных расчетах pH в концентрированных растворах и об учете влияния ионной силы на активность раствора см. гл. ХХИ, 6. Используя изложенные там методы, можно вычислить истинные значения ионного произведения воды, термодинамические константы диссоциации кислот и оснований и дру- [c.486]

Может показаться случайным неодинаковое различие в поведении соответствующих изомерных углеводородов с геминальными атомами углерода в рядах пентана и гексана, а именно неопентана и неогексана. Эти углеводороды аналогичны друг другу в том отношении, что каждый из них является для своей группы наиболее термодинамически выгодным изомером при низких температурах. Различие же между ними заключается в том, что неогексан участвует в изомеризации, катализируемой галоид-алюминием, а неопентан нет. Главные стадии обратимого ионного цепного механизма, включающие равновесие между неогексаном и 2,3-ди-метилбутаном, показаны уравнением (29). Здесь К+ обозначает или катион, полученный из одного из участвующих изомеров, или инициатор цепи, полученный из двух других источников [c.32]

На основании результатов изучения обратимых процессов (см. стр. 62) следует, что под активной массой нужно понимать термодинамическую активность. Однако, как уже отмечалось в предыдущем разделе, при рассмотрении ионных реакций необходимы дальнейшие модификации основного закона. Более того, оказалось невозможным подтвердить экспериментально идентичность термодинамической и кинетической активностей, даже исключая случай ионных реакций. [c.22]

Ассоциаты могут образовываться инертными и лабильными комплексными ионами. В случае инертных ионов ассоциацию, не осложненную процессами замещения, которые заторможены, можно изучать в более чистом виде. Когда процесс замещения внутри-сферного лиганда внешнесферным выгоден термодинамически, ионную пару можно рассматривать как промежуточный продукт [c.39]

При изучении условий реакции принимаются во внимание многие факторы разрыв связей (ковалентных и электровалентных) между атомами, формирование соединений из атомов, радикалов и ионов, изменение строения молекул без перехода через эти промежуточные формы и, наконец, термодинамическое равновесие и изменение скоростей различных параллельно и последовательно протекающих реакций. [c.11]

Здесь Y — коэффициент активности нормального , или среднего одновалентного иона /( , —термодинамическое ионное произведение воды, а g определено как [c.100]

Преимущество методов статистической термодинамики перед методами классической термодинамики заключается в том, что молекулярно-статистическим методом можно макроскопические свойства системы (константы равновесия, тепловые эффекты, теплоемкости и т. п.) связать со свойствами образующих систему частиц (молекул, атомов, ионов)—с их строением, потенциальной энергией и характером их движения. Так, зная зависимость потенциальной энергии молекулы адсорбата от координат, можно с помощью молекулярно-статистической теории вычислить термодинамические свойства. [c.507]

Уравнение (6.56) содержит термодинамически неопределимые активности отдельных ионов, поэтому нахождение диффузионных потенциалов термодинамическим путем представляет собой неразрешимую задачу. Вычисление возможно на основе определенных предположений о строении переходного слоя, о характере изменений в нем активности и подвижности ионов и т. д. [c.150]

Положение существенно меняется, если термодинамический электродный потенциал металла имеет величину, при которой наряду с ионизацией и разрядом ионов металла возможен хотя бы один дополнительный электродный процесс. В этом случае заряды через границу раздела между металлом и раствором переносятся уже не одним, а двумя видами частиц. Установившееся постоянное значение потенциала не обязательно свидетельствует о достижении равновесного состояния. Оно указывает лишь на то, что суммарное число зарядов, переходящих через границу в одном наиравлении, равно суммарному числу зарядов, пересекающих ее в обратном направлении, т. е., что [c.488]

ТОЧКИ зрения модель растворителя, предложенная Борном, имела значительный успех — например, в корреляции термодинамических данных для ионов [72]. [c.462]

Несмотря на то что для обоих эмпирических уравнений было найдено некоторое теоретическое обоснование, уравнение Лейдлера более точно соответствует модели Борна и поэтому более интересно. К сожалению, эти соотношения не могут быть успешно применены в случае других термодинамических свойств без значительного видоизменения, учитывающего электростатическое притяжение [48] в растворителе и диэлектрическое насыщение. В результате до сих пор не получена полная количественная картина ионных растворов. [c.462]

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]

Однако и качественная картина весьма важна и полезна. Очень большие отрицательные значения величин АЗ,АСр и АУ для случая ионизации позволяют высказать предположение о том, что взаимодействие ион — растворитель осуществляется нд больших расстояниях, так как именно электростатическое взаимодействие определяет эти величины (см. табл, XV.7). Зависимость термодинамических величин [см. уравнения (XV.12.2) — (XV.12.5)] от Иг указывает на то, что 90% всей величины локализуется на оболочке из молекул растворителя, радиус которой равен 10 гх. (Здесь гх — расстоя- [c.462]

Поскольку Н2О оказывает сильное влияние на ионное взаимодействие, образование небольших количеств Н2О в таких системах всегда играет огромную роль, так как может значительно влиять на результаты кинетических и термодинамических исследований. Этот эффект заслуживает более полного исследования. [c.479]

Активность растворенной соли Яг может быть определена по давлению пара, температуре затвердевания, по данным о растворимости рассчитывается она теми же способами, которые кратко изложены в т. I (гл. VI и VII). Специфическим и в то же время наиболее удобным методом определения активности и коэффициентов активности электролитов является метод э.д.с. (электродвижущих сил). Все методы определения активности соли и упомянутые выше уравнения приводят к величине, характеризующей реальные термодинамические свойства растворенной соли в целом, независимо от того, диссоциирована она или нет. Однако в общем случае свойства различных ионов неодинаковы, и в принципе можно ввести и рассматривать термодинамические функции отдельно для ионов различных видов, используя практический коэффициент активности у [см. т. I, стр. 207—211, уравнения (VI, 24) и (31 6)]. [c.395]

Но термодинамические свойства различных ионов не могут быть определены порознь из опытных данных без дополнительных допущений. Прн использовании любых методов измеряемые изменения термодинамических свойств затрагивают всегда большие числа частиц, в данном случае ионов, и при этом всех ионов, составляющих данное вещество. Мы же можем измерить только средние термодинамические величины для ионов, на которые распадается молекула этого вещества. [c.396]

Термодинамические расчеты энтропии растворителя в растворе показы вают, что энтропия воды уменьшается при растворении в ней ионов (пр.и малых концентрациях). Этот факт также соответствует представлению о том, что ионы связывают молекулы воды в первичную сольватную оболочку (увеличение упорядоченности распределения молекул вызывает уменьшение энтропии) . [c.420]

Однако значения pH, основанные на аналитической концентрации ионов водорода, нельзя использовать в точных исследовательских работах, поскольку термодинамические свойства растворов зависят не от аналитической концентрации, а от активности находящихся в растворе ионов. Поэтому в настоящее время под термином pH принято понимать логарифм активности водородных ионов, взятый с обратным знаком (вместо pH в некоторых работах использовано обозначение рНд) [c.486]

Для характеристики термодинамической устойчивостн электрохимических систем в водных средах весьма удобны диаграммы потенциал— отрицательный логарифм активности водородных ионов (диаграммы ё — pH), получив1иие широкое применение главным образом благодаря работам Пурбе и его школы. Для построения таких диаграмм, часто называемых диаграммами Пурбе, необходимо располагать сведениями об основных реакциях (окисления и восстановления, комплексообразования и осаждения), возможных в данной системе, об их количественных характеристиках (изобарно-изотермических потенциалах, произведениях растворимости и т. д.) и передать их графически в координатах S — pH. Для водных сред, естественно, наиболее важной диаграммой — pH следует считать диаграмму электрохимического равновесия воды. [c.186]

Ассоциаты могут образовываться инертными и лабильными комплексными ионами. В случае инертных ионов ассоциацию, не осложненную процессами замещения, которые заторможены, можно изучать в более чистом виде. Когда процесс замещения внешнесфе-рным лигандом внутрисферного выгоден термодинамически, ионную пару можно рассматривать как промежуточный продукт реакции замещения. Так, при взаимодействии Ре " с Ре на первой стадии образуется ионная пара [Ре(Н20)в ][Ре(СН)е]), а на второй происходит вытеснение молекулы воды из внутренней координационной сферы и образование мостикового двуядерного комплекса [(Н20)5ре(СЫ)Ре(СЫ)5]. [c.56]

Стеклянные электроды. Стеклянные электроды, обратимые но отношению к ионам водорсда, были первыми ионоселективными электродами. Они изобретены в начале XX в. Кремером, Габером н Клеменсиевичем. Квантово-механический вариант теории стек, ]янного электрода предложил М. Дол (1934), а ее термодинамический вариант, получивший наибольшее распространение и ставший основой последующего развития теории ионоселективных электродов, — Б. П. Никольский (1936). Дальнейший прогресс в этой области связан с трудами Эйгенмана, Шульца, Измайлова, Росса, Пупгора и ряда других. [c.173]

Наконец, электроды с потенциалами более положительными, чем у равновесного кислородного электрода, термодинамически неустойчивы и должны разлагать воду с выделением газообразного кислорода. Так, например, судя по стандартному потенциалу системы Се +, Се +, равному +1,61 В, ионы Се + в водных растворах должны самопроизвольно восстанавливаться с одновременным разложением воды и об])азоваиием к 1СЛ0))0да [c.186]

Неполяризуемый электрод отвечает такому электроду, для которого обмен потенциалопределяющими ионами между металлом и раствором совершается беспрепятственно, что наблюдается при больших токах обмена. Потенциал подобного электрода практически не изменяется под действием внешнего тока, пока последний мал по сравнению с током обмена. Идеально поляризуемым является электрод, у которого обмен ионами полн.эстью или почти полностью заторможен ц ток обмена близок к нулю. Для такого электрода уже ничтожно малый внешний ток будет изменять потенциал. Ртутный электрод в условиях снятия электрокапиллярных кривых ведет себя подобно идеально поляризуемому электроду, хотя ток обмена между металлической ртутью и раствором ее соли в состоянии равновесия очень велик. Это объясняете двумя причинами во-первых, тем, что область потенциалов, в которой снимают<я электрокапиллярные кривые, смещена в отрицательную сторону от равновесноп потенциала ртутного электрода, и по-это.му анодный процесс перехода ионов этути из металла в раствор термодинамически невероятен во-вторых, тем, что электрокапиллярные кривые снимаются в растворах, практически лишенных ионов ртут . В этих условиях катодный процесс перехода ионов ртути пз раствора на металл также невозможен, [c.236]

Если кусок какого-либо металла М привести в контакт с водным раствором его соли МА, то через некоторое время на границе между металлом и раствором установится значение потенциала, которое в дальнешем будет сохраняться почти неизменным. Эта постоянная (или почти постоянная) величина отвечает либо равновесию между металлом и раствором, либо стационарности электродного процесса. Какой из этих случаев реализуется в действительности, определяется в первую очередь самой величиной электродного потенциала. Если термодинамический электродный потенциал металла имеет величину, при которой в данных условиях исключено протекание всех других ироцессов (кроме обмена металлическими иоиами между металлом и раствором), то установившаяся величина нотенциала будет отвечать его равновесному значению в данных условиях. Скорость перехода ионов металла в двух противоположных направлениях при достиженип состояния равновесия сделается одинаковой и равной току обмена [c.488]

Синтетический латекс представляет собой коллоидную дисперсию типа масло в воде. Частицы каучука (масляная фаза) в латексе имеют обычно размеры от нескольких десятков до сотен нанометров (редко менее 10 и более 1000 нм). Как всякая дисперсная система с развитой поверхностью раздела, латексы термодинамически нестабильны. Для сохранения коллоидных свойств системы в течение длительного времени поверхность раздела следует гид-рофилизовать, что достигается введением в систему дифильных поверхностно-активных веществ (ПАВ), например солей карбоновых кислот различной природы и строения. Адсорбированные на поверхности раздела гидратированные молекулы и ионы ПАВ образуют защитные слои. Эффективная толщина таких слоев, оцененная по данным вискозиметрических [4, 5], дилатометрических [6], термографических [7] измерений, изменяется от нескольких единиц до десятков нанометров в зависимости от природы и количества образующего их эмульгатора, а также от степени заполнения поверхности частиц адсорбированным эмульгатором (так называемой адсорбционной насыщенности). Адсорбционная насыщенность синтетических латексов обычно лежит в диапазоне от [c.587]

Так как коррозия развивается за счет преимущественпой диффузии ионов железа через поверхностную пленку к газообразной среде, то наружный слой этой пленки обогащен серой и состоит из РеЗа- При повышении температуры РеЗа начинает распадаться с выделением элементарной серы и образованней более термостабильного РеЗ. Термодинамическая возможность существования РеЗ (а отсюда, и возможность сероводородной коррозии железа) определяется температурой и парциальным давлением сероводорода в газовой фазе. На рис. 38 показано поле термодинамической невозможности сероводородной коррозии для низколегированных сталей (поле ниже прямой линии). [c.145]

Аргументы в пользу такой схемы достаточно убедительны, но сложны и основаны на ряде дополнительных данных, кинетических, термодинамических и структурно-химических. Сильное влияние активности на ионы и константы Кцон слабых электролитов в средах с низкими диэлектрическими постоянными было рассмотрено количественно оказалось, что активными частицами в растворах являются не ионы, а скорее ионные пары. Это же можно сказать и о некоторых других реакциях, проведенных в ледяной уксусной кислоте, которые, вероятно, без достаточных оснований интерпретировались как ионные. [c.479]

Термодинамическая константа диссоциации и ионное произведение воды зависят от температуры. Обычно изменение константы диссоциации с повыщением температуры невелико, напрнмер для кислот, перечисленных в табл. XVIII, 1, с повышением температуры от О до 20° С константа диссоциации изменяется всего на-3—8%. Ионное произведение воды в этом же интервале температур возрастает более чем в 6 раз. [c.461]

Как было указано выше, для образования ионов карбония требуется либо отщепление атома водорода посредством разрыва углерод-водородной связи, либо присоединение атома водорода с образованием новой углерод-водородной связи. В связи с этим для теории таких механизмов приобретают большое значение накопленные экспериментальные данные, показывающие большую реакционную способность третичных углерод-водородных связей сравнительно со вторичными связями С —Н и последних сравнительно с первичными при диссоциациях ионного типа (крекинге) и реакциях присоединения. Относительная реакционная способность третичных, вторичных и первичных углерод-водородных связей в термических реакциях через свободные радикалы соответственно меньше. Далее будет показано, что в силу вышесказанного третичные и вторичные структуры играют доминирующую роль в механизме ионных реакций. Приведенное отношение между реакционными способностями связей С —Н основано на данных, полученных нри масс-снектрометрическом измерении потенциалов образования различных алкил-ионов. Потенциалы образования алкил-ионов вместе с соответствующими термодинамическими данными и данными по энергиям диссоциации связи для углеводородов дают величину энергии, необходимую для получения алкил-ионов из родственных им углеводородов эта величина энергии может быть качественно коррелирована с относительной реакционной способностью первичных, вторичных и третичных углеводородных структур как в случае низкотемпературных реакций присоединения, так и при высокотемпературной диссоциации (ионных процессах). Аналогично определяемая энергия сво-бодноради1 альной диссоциации связи С — Н [37, 39] отражает гораздо меньшее различие в реакционной способности разных типов С — Н связей в случае термических свободиораднкальных реакций таким образом, существует явный нараллелизм между экспериментальными данными каталитического и термического крекинга и энергетикой предложенных механизмов. [c.115]

В заключение можно сказать, что ионный механизм каталитического крекинга обоснован непосредственно большой работой Уитмора по изучению реакций олефинов с участием иона карбония. Многие дополнительные исследования для доказательства ионного механизма были проделаны английскими химиками, детально изучившими ионные механизмы многих органических реакций. Можно упомянуть работу Шмерлинга и Бартлетта по алкилированию олефинов изопарафинами, недавно опубликованную работу Броуна по алкилированию методом Фриделя-Крафтса ароматических углеводородов алкил- и арилгалоидами и цитированную уже работу Бика и сотрудников. Физические данные были получены посредством спектроскопического изучения растворов углеводородов в кислотах, которые, как считается, генерируют ионы карбония, и посредством определения потенциалов, появления углеводородных ионов, особенно алкил-ионов в масс-спектрометре. Отсюда можно было перейти к термодинамическим данным, что дает возможность предсказывать некоторые важные свойства ионов карбония. [c.138]

Е5еличпна К , н о представляет собой термодинамическую константу диссоциации воды, а произведение /(д.нзо н о обозначается через Кго и называется ионным произведением воды [c.461]

Для точных расчетов ионных равновесий необходимо пользоваться термодинамической константой диссоциации из уравнения (XVIII, 18). Коэффициенты активности рассчитываются по формулам (XVI, 48), (XVI, 50) или (XVI, 52) (см. гл. XVI, 7), В простейшем случае, когда молекула диссоциирует на два иона, имеем на основании выражения (XVIII, 9) при Усн,соон [c.464]

Это обстоятельство позволяет выбрать в качестве отправной величины истинную термодинамическую константу диссоциации иона НзО значение которой очень важно знать при изучении водных растворов. Ради упрощения расчетов полагаем н,о + равным 55,5. Подставим это значение константы в уравнение (XVIII, 35) [c.475]

Располагая истинными термодинамическими константами диссоциации, можно легко и просто находить константы, характеризующие различные ионные равновесия. Рассмотрим, например, диссоциацию воды, состоящую в том, что одна молекула отдает протон, а другая этот протон присоединяет. Таким обра- [c.476]

Поскольку термодинамически безупречный метод расчета в настоящее время недоступен, Гамметт предложил оценивать кислотность любых растворов, т. е. величину их pH, по степени превращения индикатора-основания в его ионную форму. В основе этого метода лежат экспериментальные данные, согласно которым функции диссоциации оснований (катионных кислот) приблизительно одинаковы при переходе от одного растворителя к другому. Если индикатором является основание, то согласно уравнению (ХУП1,71), получаем соотношение [c.498]

Любая гальваническая цйяь в целом никогда не находится 1) равновесии. В необратимом элементе обычно возможно протекание химической реакции и при разомкнутой внешней цепи (реакция 2п + Н2504 в элементе Вольта). Но и обратимая (в указанном выше смысле) цепь в целом далека от термодинамического равновесия. Если такую цепь замкнуть на конечное сопротивление и предоставить самой себе, то во внешней цепи возникает электрический ток измеримой силы, т. е. цепь совершает работу, необратимо приближаясь к равновесию. Разомкнутая цепь только временно сохраняется почти неизменной. Например, в разомкнутом элементе Даниэля — Якоби происходит диффузия ионов Си2+ через раствор к цинковому электроду при соприкосновении цинкового электрода с ионами меди происходит необратимая (без совершения работы) реакция вытеснения ионов Сц2+ из раствора металлическим цинком, т. е. та же реакция, которая служит источником тока при работе с лемента. [c.519]