Теплота, Энергия сольватации

Теплоты энергии сольватации электролитов в неводных растворах [c.81]

Поскольку теплота и энергия сольватации связаны между собой соотношением Гиббса — Гельмгольца [c.54]

Определение реальных энергий (теплот) гидратации отдельных ионов. Энтропии гидратации ионов. С помощью модельных методов определяются химические энергии сольватации, так как В них не учитывается поверхностный потенциал на границе жидкость— вакуум XI- Поскольку пока величину нельзя ни изме-1)ить, ни рассчитать (она отвечает разности потенциалов между точками, расположенными в двух разных фазах), химическая энергия гидратации определяется с точностью до некоторой неопределенной постоянной. Рекомендуемые разными авторами значения /р10 для воды отличаются на 0,5 В, что может дать ощибку в определении энергии гидратации однозарядного иона порядка БО кДж-моль- . Вероятные значения лежат внутри =Р0,2 В. Многие авторы принимают В. Если это значение от- [c.62]

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]

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]

Рассмотрим зависимость теплоты сольватации от радиуса иона. Если за ионные радиусы принимают кристаллические радиусы /- р, оцененные по данным расстояний в кристаллических решетках, то расчет энергий сольватации по формуле Борна дает завышенные примерно на 25% значения. Это связано с неправильностью описания среды как непрерывной, особенно вблизи иона. По формуле Борна можно рассчитывать достаточно точно энергии сольватации частиц с большими размерами по сравнению с размерами молекул [c.229]

Первое условие (уменьшение внутренней энергии системы) соблюдается в случае растворения с выделением теплоты, когда энергия сольватации полимера велика (случай растворения полярных полимеров в полярных растворителях). [c.195]

Вследствие электронейтральности общий заряд катионов, входящих в молекулу соли, всегда равен по абсолютной величине общему заряду анионов. Поэтому, как следует из уравнения (11.16), реальная и химическая энергии сольватации солн совпадают. Таким образом, суммируя величины ДО " для катионов и анионов, можно получить свободные энергии сольватации соли, а затем сопоставить их с соответствующими теплотами сольватации. Такое сопоставление для фторидов щелочных металлов в воде приведено в табл. II.4. [c.31]

При определении теплоты сольватации с.ледует пользоваться энергией кристаллической решетки, определяемой изменением энтальпии. При определении энергии сольватации следует пользоваться свободной энергией кристаллической решетки, определяемой изменением изобарного потенциала. [c.156]

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]

Небольшие отличия в теплотах (—КН) сольватации зависят от различия вторичной энергии и обусловлены разными дипольными моментами и диэлектрическими проницаемостями растворителей. Различия в энергиях (—АС) сольватации связаны, кроме того, с отличиями в энтропиях сольватации и обусловлены преимущественно различием в структуре растворителей. [c.169]

Однако величины химической энергии сольватации (изменения изобарного потенциала) систематически исследованы только для водных растворов. Значительно меньше данных для неводных растворов. Имеются только некоторые разрозненные экспериментальные данные о теплотах сольватации в метиловом и в этиловом спиртах, ацетоне и в некоторых других растворителях, а так/ке рассчитанные величины энергии сольватации для ряда неводных растворителей. [c.183]

Растворение представляет собой сложный физико-химический процесс. При растворении твердого тела его кристаллическая решетка разрушается, что требует затраты энергии, а образовавшиеся частицы распределяются по всему объему раствора. Одновременно с разрушением кристаллической решетки протекает процесс сольватации образовавшихся частиц, т. е. соединение их с молекулами растворителя. При этом выделяется энергия. Суммарный тепловой эффект растворения характеризует процессы разрушения кристал иче-ской решетки и сольватации растворяемого вещества. Так как энергия сольватации для кристаллогидратов солей, как правило, меньше, чем энергия кристаллической решетки, то при растворении кристаллогидратов солей теплота обычно поглощается. [c.105]

Таким образом, взаимодействие растворителя с ионами сопровождается энергетическими изменениями Q, носящими название энергий или теплот гидратации (сольватации). [c.92]

Теплоту, энтропию и энергию гидратации исследовали, основываясь на экспериментально определяемых теплотах растворения и энергиях решеток солей. Для случая бесконечного разведения раствора кристаллического электролита первая интегральная теплота растворения АЯо равна сумме энергии решетки и общей теплоты гидратации (сольватации) катионов и анионов. Энергия решетки определяется как изменение энтальпии, отвечающее взаимному удалению ионов решетки на бесконечно большое расстояние [c.254]

П. Что означают термины энергия.сольватации и тепловой эффект сольватации ( теплота сольватации ) [c.165]

Растворение одних веществ в других, как правило, сопровождается заметным тепловым эффектом. Тепловая энергия, выделяемая или поглощаемая при растворении 1 моля вещества с образованием 1 л раствора, называется молярной теплотой растворения. Теплота растворения связана с энергией решетки ионного вещества и энергией сольватации следующим соотношением [c.208]

Энергия решетки и энергия сольватации в свою очередь определяются множеством сходных для них факторов. Так, способность иона к образованию сильной связи с ионами противоположного знака в кристаллической решетке обусловливает также его сильное притяжение к концам диполей растворителя, несущим заряды противоположного знака. Вследствие указанного сходства факторов, определяющих энергию кристаллической решетки и энергию сольватации вещества, теплота растворения кристалла обычно оказывается небольшой разностью между двумя большими величинами, и по этой причине ее довольно трудно предсказать. [c.208]

Одной из составляющих поверхностного взаимодействия является адсорбция (хемосорбция), причем адсорбционные явления определяют смачивание (в сочетании с подвижностью жидкости) и участвуют в формировании физического контакта, а также являются элементом образования адгезионных связей. Адсорбированная на поверхности молекула (ион) обладает повышенной энергией (ассоциативные формы присоединения), а пребывание в своеобразном переходном состоянии приводит к повышенной реакционной способности, поскольку энергия активации уменьшается как в результате удара, так и вследствие энергии сольватации (теплота адсорбции). [c.43]

Основной вопрос, который стоит при определении теплот и энергий сольватации ионов, заключается в том, как разделить полученный суммарный эффект на теплоту или энергию сольватации аниона и катиона. Все методы разделения, которые были предложены до сих пор, имеют свои недостатки и к ним нужно относиться критически. В свое время было предложено делить теплоту гидратации КС1 поровну. Это предложение основывалось патом, что ионы калия и хлора имеют изо-электронные оболочки. Если от калия отделить один электрон [c.301]

Теплоты и энергии сольватации ионов [c.330]

Если сумма энергий сольватации больше, чем энергия кристаллической решетки, то растворение происходит. В соответствии со схемой это превышение равно теплоте растворения Ьр. Это не совсем точно, так как речь идет о энергии, а не о теплоте. [c.29]

Имеется множество экспериментальных данных о теплотах гидратации солей, которые совпадают между собой в пределах десятых долей процента. В то же время имеющиеся данные для отдельных ионов сильно различаются между собой, что не является результатом экспериментальных ошибок, а следствием разных методов стандартизации. Вероятно, наиболее надежными являются данные о теплотах, энтропиях и энергиях сольватации, полученные в результате совместного использования школы Мищенко, [c.187]

В работе совместно с Ю. А. Кругляком нами был предложен новый метод нахождения энергии и теплоты сольватации отдельных ионов. Этот метод основан на представлении о сольватации ионов как о процессе комплексообразования. Согласно этим представлениям, связь между молекулами растворителей и ионами осуществляется вследствие образования молекулярных орбит. При этом центральные атомы молекул растворителей (кислород, азот) являются донорами неподеленных пар электронов, а ионы—их акцепторами, представляющими им свои вакантные орбиты. Число сольватации определяется координационным числом, т. е. числом ближайших к заполненным вакантных орбит с близкими энергетическими уровнями. Первичная энергия сольватации представляет, следовательно, энергию комплексообразования, а вторичная—энергию электростатического взаимодействия комплекса с молекулами растворителей. [c.198]

По Яцимирскому эта теплота равна 264 ккал, по Кондратьеву— 259,6 ккал, по Мищенко—АЯ=265 ккал, по нашим данным 258 ккал. Эта энергия является суммой энергий образования иона гидроксония и его дальнейшей сольватации. Она по крайней мере на 100—150 ккал больше энергии сольватации остальных катионов, которые обычно составляют 80—130 ккал г-ион для одновалентных ионов. [c.223]

По общепринятым сейчас представлениям, истоки которых можно найти в работах И. А. Каблукова (1891), энергия, обеспечивающая разрыв связей в молекуле пли в решетке кристалла, а следо-вател[)Ио, и появление попов, выделяется в самом процессе электролитической диссоциации и представляет собой результат взаимодействия между растворяемым веществом и растворителем. Благодаря этому взаимодействию образуются комплексы, состоящие из молекул растворителя, т. е. сольватированные или, в случае водных растворов, гидратированные ионы. Энергетические эффекты, наблюдающиеся ири этом, были названы, по предложению Фаянса (1915), энергиями сольватации АОс. = ис) или, в водных средах, гидратации (—А0,.= 7г), а соответствующие тепловые эффекты — теплота-ми сольватации (—АНс= с.) и гидратации (—АЙг = ()г)- [c.47]

Если растворение протекает с выделением теплоты и АНсО. Это имеет место при растворении полярных полимеров в полярных растворителях. Энергия сольватации полярных групп полимера больше, чем затраты энергии на преодоление сил сцепления макромолекул друг с другом, [c.466]

Разные исследователи принимают различное значение величины сродства молекул воды и различные значения теплоты сольватации иона гидроксония. Миш,енко принимает теплоту гидратации 459,4-10 Дж/моль (110 ккал/моль) и, следовательно, величину Ян о = 643-10 Дж/моль (154 ккал/моль), Яцимирский принимает Ян о = 837 -10 Дж/моль (200,0 ккал/моль) и = 314-10= Дж/моль (75 ккал/моль) (по Райсу), ЯнгО = 711 -10 Дж/моль (170 ккал/моль) (по Юзу) и 770-10 Дж/моль (184 ккал/моль) (по Бриглебу). Кондратьев и Соколов на основании предположения о равенстве энергии изоморфных кристаллов NH4GIO4 и H3O IO4 нашли ЯнгО = 778-10= Дж/моль (186,6 ккал/моль) и Яг= 297 X X 10= Дж/моль (71,3 ккал/моль). Несмотря на большой разброс данных, из них с ясностью следует, что высокое значение энергии сольватации протона обусловлено большой величиной протонного сродства. [c.196]

При растворении твердого вещества в жидкости происходит разрушение кристаллической решетки твердого тела этот процесс требует затраты значительной энергии. Переходящие в раствор молекулы или ионы взаимодействуют с молекулами растворителя, образуя гидраты (если растворитель — вода) или сольваты (в случае любого растворителя) этот процесс сопровождается выделением энергии. Суммарная теплота растворения Q — Осолъв— реш- Для большинства твердых веществ энергия разрушения кристаллической решетки (Среш) больше энергии сольватации (Р ольв) и поэтому теплота растворения — отрицательная величина, т. е. растворение твердых веществ сопровождается, в большинстве случаев,, поглощением тепла. [c.77]

Энергию сольватации отождествляют с изменением энерлии Гиббса (работой) перевода ионов из ионного пара ( ионного газа ) в растворитель. Теплота сольватации характеризует тепловой эффект того же процесса. [c.170]

Под энергией сольватации (гидратации) ионов принято понимать количество энергии, отвечающей процессу перевода ионов из газообразного состояния в раствор. Например, для КС1 АЯ,,г.ш = 682,4 кДж/моль, а энтальпия растворения АЯ =16,7 кДж/моль. Отсюда АЯ р = = —682,4+16,7 = —665,7 кДж/моль. Это большое количество выделяющейся теплоты, как видно, почти полностью компенсирует затрату энергии на разрушение решетки. Еще примеры АЯгмр =—527,4 кДж/моль, АЯги др =—674,0 кДж/моль. [c.196]

Значение такого взаимодействия растворителя с растворяемым веществом в процессе растворения мол<но показать на примере растворения хлористого натрия в воде. В кристаллической решетке хлористого натрия положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора испытывают сильное взаимное притяжение. Энергия, необходимая для их разделения, настолько велика, что такие неполярные растворители, как бензол и четыреххлористый углерод, не растворяют хлористый натрий. Однако растворитель, подобный воде, которая обладает высокой диэлектрической постоянной и большим дипольным моментом, сильно притягивается как к ионам натрия, так и к ионам ллора в результате происходит сольватация ионов, которая сопровождается значительным уменьшением энергии системы. Если энергия, требуемая для отрыва ионов от кристалла, приблизительно равна энергии сольватации, как в случае растворения Na l в воде, то значение АН для суммарного процесса близко к нулю. При растворении Na l в воде при 25° С наблюдается лишь небольшое охлаждение величина q положительна. Прн растворении Na2S04 в воде при 25° С выделяется теплота, потому что энергия гидратации ионов больше, чем энергия, необходимая для отрыва ионов от кристалла. [c.36]

Тепловой эффект растворения соли в очень большом количестве воды, при образовании бесконечно разбавленного рас- 1 твора, может быть представлен как алгебраическая сумма двух эффектов изменения теплосодержания соли при разрушении кристаллической решетки и удалении ионов на бесконечно большие расстояния друг от друга (эндо-эффект, так называемая энергия решетки ДНреш) и изменения теплосодержания при взаимодействии растворяемых частиц с растворителем (экзо-эффект, т. е. химическая теплота гидратации, сольватации ДН, . Обе эти величины — порядка сотен тысяч малых калорий, и наблюдаемая теплота растворения является их алгебраической суммой (порядка от сотен калорий до нескольких десятков тысяч калорий), причем знак ее зависит от того, какое из двух слагаемых численно больше. Теплота растворения при бесконечном разведении, таким образом, равна [c.44]

Плотность р, твердость, показатель преломления, температура плавления пл> температура кипения /кип, нормальный потеЕ1циал, энергетические характеристики (удельная теклоемкость, теплота испарения, энергия сольватации и т. д.), оптические спектры, степень окисления и т. д. Периодичность см. для отдельных групп (обзор свойств элементов группы). [c.13]

В таблице 40 мы сопоставили теплоты сольватации ионов в неводных растворах, полученные Мищенко, с энергиями соль-, ватации, полученными нами. Здесь приведены энергии сольватации отдельных ионов, рассчитанные также, как и теплоты, основываясь на предположении Мищенко о постоянстве соотношения в теплотах сольватации катионов и анионов соли в воде и 1в неводных растворителях. Интересно отметить, что изменение теплот и энергий сольватации направлено в противоположные стороны теплоты сольватации в ряду вода, метанол, этанол несколько возрастают, а энергии сольватации в этом же ряду падают. [c.330]

Основной вопрос, которы возникает при определении теплот (и энергий) сольватации ионов, заключается в том, как разделить полученный суммарный эффект на теплоты (и энергии) сольватации аниона и катиона. Все методы разделения, которые были предложены до сих пор, имеют свои недостатки, и к ним нужно относиться критически. В свое время было предложено делить теплоту гидратации КС поровну. Это предложение основывалось на том, что ионы калия и хлора имеют изо-электронные оболочки. Если от калия отделить один электрон и присоединить егОчК хлору, то у каждого иона будет по 18 электронов. В дальнейшем этот прием был подвергнут критике на том основании, что, хотя оболочки этих ионов изоэлектронны, радиус иона калия меньше радиуса иона хлора. [c.185]