Алюминий теплота гидратации ионов

Ионы, имеющие большие заряды [железо (III), алюминий], характеризуются и значительными величинами энтальпии и энтропии. Теоретическое вычисление теплот гидратации связано с учетом целого ряда слагаемых. После первых, грубо приближенных расчетов по Борну было сделано много попыток так или иначе улучшить теоретический метод. К. П. Мищенко и А. М. Сухотин, исходя из предположения, что эффективный радиус молекулы воды в гидратной оболочке равен 0,193 нм, предложили метод расчета, в котором были приняты во внимание экзоэффекты взаимодействия иона с жесткими диполями воды, а также ориентационной и деформационной поляризации диполей воды, дисперсионные силы между ионом и молекулами воды, взаимное отталкивание диполей в гидратной сфере, отталкивание иона и диполей при перекрытии их электронных оболочек, поляризация растворителя гидратным комплексом и взаимодействие между водой и гидратным комплексом, отвечающее экзоэффекту. Большое число факторов, принятых во внимание в этих расчетах, делает их результаты наиболее надежными. Между прочим указанные авторы пришли к выводу, что тепловое движение не может существенно влиять на координационные числа гидратации вероятность того, что данная молекула в гидратном слое покинет его и оставит свободное место в гидратной оболочке иона, колеблется по порядку величины от 10 (ион лития) до 10 (ион цезия), т. е. ничтожно мала. [c.255]

С тем теплота гидратации Сг приблизительно такая же, как и у А1 , несмотря на то что ионный потенциал хрома на 20% меньше, чем у алюминия. На рис. 19.2 в графической форме приведены данные о зависимости теплоты гидратации различных катионов от их ионного потенциала. [c.347]

Большие теплоты гидратации ионов электролитов, свидетельствующие о возникновении в растворе более или менее устойчивых гидратов, позволяют рассматривать их как аквокомплексы, т. е. комплексные соединения, содержащие воду в качестве лигандов, например гидратированные ионы кальция и алюминия можно представить в виде [Са(Н20)б] + и [А1(Н20)б] +. Особы-ми свойствами, обладает ион водорода, протон образует прочный аквокомплекс иона гидроксония (Н3О+), в котором диполями электронов служат неподеленные пары атома кислорода молекулы воды, а акцептором — сам протон, обладающий вакантными орбиталями. В водных растворах к этому иону присоединяются еще три менее прочно связанные с ним молекулы воды, и образуется комплекс Н9О4+. В аквокомплексах, образованных катионами, как и в других комплексных соединениях, ковалентность связей уменьшается с увеличением радиуса иона, поэтому гидратацию больших ионов в первом приближении можно рассматривать как ион-дипольные взаимодействия. [c.83]

Вызывает удивление тот факт, что, несмотря на очень прочную связь А1—О, интенсивная дегидратация атомов алюминия на поверхности протекает уже нри температурах 300—500° С. Энергия связи А1—0, определенная по шкале электроотрицательности Паулинга, имеет значение выше 100 ккал/молъ. Поэтому диссоциированная часть при 327° С должна иметь значение порядка 10 . Вычисленная теплота гидратации иона алюминия составляет 1120 ккал/молъ [105]. [c.48]

Так как теплота гидратации этого иона, по всей вероятности, лежит между теплотами гидратации ионов Mg2+ и Ве2+, то можно считать с известной вероятностью, что Z хотя и не отрицательна, но все же меньше, чем Z5. В этом случае, прилагая возрастающее напряжение к раствору AI I3, достигают напряжения Z прежде, чем Z5, т. е. при этом происходит вначале восстановление ионов АГ" до А1 и лишь при более высоком напряжении, значение которого в этом случае определяется уравнением (7), происходит выделение алюминия в виде металла. [c.357]

Хлорид алюминия сильно дымит на воздухе вследствие взаимодействия с водой. Брошенный в воду хлорид алюминия реагирует с выделением большого количества тепла, шипя, как раскаленное железо, и быстро растворяясь. Раствор содержит ионы С1 и ионы гидратированного алюминия А1(Н20)в1 +. Такой же раствор образуется при растворении алюминия в соляной кислоте. При упаривании раствора получается гексагидрат хлорида алюминия [А1(Н20)е]С1з. Из этого гидрата уже нельзя регенерировать безводный хлорид алюминия, поскольку при нагревании выделяется НС1 и образуются А1(ОН)з, AI2O3 и основные хлориды алюминия. Несмотря на то что между ионом алюминия и водой, вероятно, существует лишь ион-дипольное притяжение (стр. 106), большая устойчивость иона [А1(Н2О)0] объясняется огромной теплотой гидратации иона АР , намного превышающей теплоты гидратации ионов элементов I и II групп периодической таблицы (стр. 92). Соотношения между различными формами хлорида алюминия схематически показаны на рис. 164. [c.570]

За счет сил, обусловливающих образование ионной решетки, может быть выполнена работа отрыва тре электронов, но не четырех электронов, ибо эта работа возрастает в значительно большей степени, чем энергия решетки, образованной из соответствующих ионов. Рассчитанная по уравнению (И) (стр. 155) энергия решетки для соединений четырехвалентного алюминия, изотинных соединениям трехвалентного алюминия и обладающих одинаковыми размерами решетки, превышает всего лишь в 1,8 раза энергию решетки соединений трехвалентного алюминия, тогда как соответствующие работы ионизации находятся в отношении 3,25 1. Таким образом, становится понятным, почему в гетерополярных соединениях алюминий всегда бывает только трехвалентным, а не четырехвалеитным. Все это справедливо и для других элементов этой группы. При помоицт рассмотренного на стр. 157 кругового процесса можно далее показать, что в общем нельзя ожидать, что бор и алюминий при обычной температуре будут образовывать устойчивые в твердом состоянии гетерополярные соединепия, в которых они бы обладали валентностью, меньшей чем З. Чтобы сделать достоверные выводы, необходимо провести расчет стабильности для каждого отдельного случая. Нельзя также, исходя из нестабильности соединения в твердом состоянии, сразу же делать заключение о нестабильности его также и в растворе. Стабильность в водном растворе в значительной степени определяется теплотами гидратации ионов. Насколько сильно зависит от них стабильность соединения, показывает следующий пример. [c.319]

Для окислов металлов в качестве смачивающей жидкости целесообразно использовать воду, если при этом не происходит гидратации окисла. Например, вода может быть применена при смачивании силикагеля, феррогеля и прокаленных окислов железа. Но для различных окислов алюминия, за исключением разве инертного корунда (а-А Оз), выбор воды в качестве смачивающей жидкости представляется сомнительным. Подобным же образом и в случае глин вода менее благоприятна, так как теплота смачивания зависит от природы обменных ионов на поверхности глин. Таким образом было найдено, что значения теплоты смачивания для ряда образцов каолина с различными замещенными ионами располагаются в следующем порядке [23] К>Ма>Н>Са. Все образцы характеризовались практически одной и той же удельной поверхностью, поэтому различия в измеренных значениях /г следует объяснить неодинаковыми теплотами гидратации адсорбированных ионов. Это также справедливо и для монтмориллонитовых глин. Следовательно, для систем вода—глина надежных стандартных значений /г не имеется. [c.343]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология