Взаимодействие зарядами ионов

Член Н са спадающий как г , описывает мгновенное электростатическое взаимодействие заряда иона с дипольным моментом другого иона и наоборот взаимодействие это также соответствует точечным мультиполям. Аналогично НаФ изменяющийся как г , описывает диполь-дипольное взаимодействие. Последний из описанных членов соответствует взаимодействию точечного заряда с точечным квадруполем и также характеризуется зависимостью Опущенные члены, О (г ), представляют собой взаимодействия заряд — октуполь, диполь — квадруполь, и т. д. [c.86]

В растворе электролита потенциальная энергия иона должна отличаться на некоторую величину от потенциальной энергии частицы, не имеющей электрического заряда. Действительно, наличие зарядов обусловливает своеобразное расположение ионов (ионные атмосферы), отличное от статистически-беспорядочного расположения незаряженных частиц в растворе неэлектролита. Взаимодействие зарядов ионов уменьшается с разбавлением раствора. В растворе, чрезвычайно сильно разбавленном, это взаимодействие столь мало, что им можно пренебречь и рассматривать такой раствор как идеальный. Следовательно, потенциальная энергия ионов, обусловленная существованием ионных атмосфер (т. е. взаимодействующих зарядов ионов), в растворе, не чрезмерно разбавленном, характеризует отличие таких растворов от растворов идеальных. Это изменение в величине энергии для одного иона мы обозначаем через W . [c.112]

Сейчас для растворов сильных электролитов эти соображения должны быть дополнены учетом электростатического взаимодействия зарядов ионов, что, как известно, внесло существенные коррективы как в теорию растворов Вант-Гоффа, так и в теорию электролитической диссоциации Аррениуса.Внесение аналогичных коррективов в осмотическую теорию Нернста не только вполне естественно, но и само собой напрашивается. Б настоящей работе делается такая попытка, которая, по крайней мере, для случая влияния растворителя на нормальный потенциал приводит к вполне удовлетворительным результатам. Дальнейшее основано главным образом на известной теории сильных электролитов Дебая и Гюккеля. [c.87]

Это особенно актуально при рассмотрении вопроса о ионных парах и сольватных оболочках ионов.) Ионные растворы с измеримыми концентрациями существуют только благодаря тому, что взаимодействия между ионами и молекулами растворителя достаточно сильны, чтобы преодолеть взаимодействие между ионами. В противном случае соль была бы нерастворима. При рассмотрении ионных систем мы, таким образом, сталкиваемся с так называемыми силами, действующими на далеких расстояниях, т. е. между сильно взаимодействующими частицами. Чтобы оценить величину этих взаимодействий, подсчитаем их, исходя из чрезвычайно простых, но полезных электростатических моделей. Из электростатической теории следует, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами 218 и на расстоянии г в вакууме равна [c.444]

Для оценки взаимодействия между ионами в такой гипотетической системе первоначально рассчитывается наиболее вероятное распределение ионов вокруг любого данного центрального иона, а затем определяется энергия, которой может обладать система при таком распределении зарядов. [c.447]

Взаимодействие минимально для случая ориентации голова к хвосту (0 = 180 ). Заряд активированного комплекса равен заряду иона А, так что, кроме энергии диполя, определяемой по уравнению (XV.11.3), благодаря наличию заряда должен появиться кулоновский член типа члена в уравнение Дебая — Хюккеля. Однако в результате сокращения (при и = 0) с соответствующим выражением для иона можно получить следующее уравнение, описывающее влияние растворителя на константу скорости реакции иона с диполем [c.458]

Сущность этого способа, который в последние годы широко применяют в промышленности, заключается в нейтрализации поверхностных электростатических зарядов ионами, которые образуются при применении прибора-нейтрализатора. Этот прибор создает большое число ионов, взаимодействующих с противоположными по знаку зарядами. Ионизация воздуха осуществляется двумя способами действием электрического поля высокого напряжения и радиоактивным излучением. [c.342]

Роль хлора, обладающего высокой электроотрицательностью, заключается в повышении эффективного заряда иона Pt +, что благоприятствует донорно-акцепторному взаимодействию электронов углеводорода — лиганда с -орбиталями центрального иона. [c.256]

В этом процессе вода непосредственно не является ни реагентом, ни продуктом, но она взаимодействует с ионами, удерживая их в растворе. Каждый ион в водном растворе гидратирован, т. е. окружен полярными молекулами воды, как показано на рис. 5-1,г. Если центральный ион несет положительный заряд (катион), молекулы воды ориентируются вокруг, повернувшись к нему отрицательно заряженными атомами кислорода если центральный ион несет отрицательный заряд (анион), молекуль воды сближаются с ним своими положительно заряженными атомами водорода. [c.209]

Существует много различных типов масс-спектрометров. Детали конструкции и относительные достоинства различных типов приборов описаны в литературе [1—7]. Большинство основных принципов масс-спектрометрии можно продемонстрировать, описав принцип действия простого масс-спектрометра, изображенного на рис. 16.1. Образец, находящийся в емкости, вводится через отверстие, входит в ионный источник а и проходит через электронный пучок в точке в, пучок обозначен штриховой линией. При взаимодействии образца с электронами, имеющими достаточную энергию, образуются положительные ионы, движущиеся по направлению к ускоряющим пластинам гид, поскольку между задней стенкой (напускной щелью) и передней стенкой этого устройства существует небольшая разность потенциалов. Отрицательные ионы притягиваются задней стенкой, которая заряжена положительно относительно передней стенки, и разряжаются на ней. Положительные ионы проходят через пластины гид, ускоряются под действием большой разности потенциалов (несколько тысяч вольт) между этими пластинами и покидают ионный источник через отверстие б. Заряженные ионы движутся по круговой орбите под влиянием магнитного поля. Полуокружность, помеченная е, есть траектория движения ускоренного иона в магнитном поле напряженности Н. Радиус полуокружности г зависит от следующих параметров 1) ускоряющего потенциала V(т. е. от разности потенциалов между ускоряющими пластинами г и (3), 2) массы иона т, 3) заряда иона е и 4) напряженности магнитного поля Н. Связь между этими параметрами выражается уравнением [c.313]

Наконец, для наведенного диполя с моментом цу = аЕ потенциальная энергия взаимодействия с ионом заряда Z составляет [c.34]

Особенность растворов электролитов обусловлена, во-первых, тем, что в них находятся заряженные частицы, во-вторых, тем, что эти частицы имеют заряд разного знака. Основная составляющая взаимодействий в таких растворах — это взаимодействие между ионами и молекулами растворителя. Ион оказывает значительное поляризующее влияние — индуцируемый им дипольный момент в молекулах растворителя соизмерим с дипольным моментом молекул даже такого полярного растворителя, каким является вода (поэтому введение в воду первых порций электролита вызывает особенно большое возмущающее действие). [c.168]

Упрощающие допущения заключаются прежде всего в том, что в теории не отражаются процессы сольватации ионов. Вместо взаимодействия отдельных ионов рассматривается взаимодействие иона с окружающей его ионной атмосферой и определяется, как изменяется плотность заряда в ионной атмосфере с изменением расстояния от центрального иона. Расчет основывается на применении закона статистического распределения ионов в силовом поле, создаваемом центральным ионом. При этом для вычисления потенциала вместо зарядов отдельных ионов, составляющих ионную атмосферу, рассматривается соответствующее ей непрерывное электрическое поле. Плотность заряда в различных точках поля принимается пропорциональной избыточной концентрации ионов данного вида. Такая замена отдельных зарядов непрерывным полем дает возможность использовать более простые законы электростатики непрерывных сред, но искажает результат. [c.393]

Необходимо учитывать также, что ионы того и другого знака, взаимодействуя с молекулами воды, гидратируются и что электрическое поле, создаваемое электродом, и электрические поля, возбуждаемые ионами, действуют и на молекулы воды, способствуя соответствующей их ориентации, деформируя их и изменяя состояние и структуру самой воды. Равновесие при этих изменениях достигается не мгновенно, в особенности при низких температурах ( 61), где релаксационный характер его должен проявляться более отчетливо. Кроме того, само взаимодействие ионов с молекулами воды изменяется под действием поля и неодинаково для различных зон двойного слоя. При этих взаимодействиях сказывается не только величина заряда иона, но размеры иона и его химические свойства. [c.417]

На основе представления о ионах в молекуле можно построить модель для расчета ее свойств. Наиболее простая модель сферических ионов исходит из следующего. При сближении атомов Ме и X происходит переход электрона от Ме к X с образованием сферически симметричных ионов Ме+ и X (с внешней оболочкой з р ). Такой переход всегда требует затраты энергии, равной ПИ(Ме) — СЭ(Х). Последняя компенсируется энергией электростатического притяжения ионов, значительно превышающей затрату на ионизацию атомов, и это обеспечивает стабильность молекулы. Электростатические силы притяжения между ионами Ме+ и X" не приводят к их слиянию, как было бы, будь ионы точечными зарядами. От слияния их удерживает отталкивание закрытых оболочек ионов (см. 28). Энергию взаимодействия однозарядных ионов рассчитывают по формуле [c.90]

В теории ионной ассоциации предполагается, что ионы образуют ассоциат, если они находятся на таком расстоянии, что энергия их электростатического взаимодействия не ниже, чем 2kT. Энергия электростатического взаимодействия U ионов с зарядами и на расстоянии г в среде с диэлектрической проницаемостью е определяется уравнением [c.446]

Электромагнитное (гамма, рентгеновское) и корпускулярное (альфа, бета, нейтронное) излучения, способные при взаимодействии с веществом создавать в нем заряды — ионы и электроны, называются ионизирующими. [c.52]

Ионная кристаллическая решетка содержит в своих узлах ионы чередующихся зарядов противоположного знака. Связь между ионами не имеет специфической направленности и обусловлена электростатическими взаимодействиями. Каждый ион контактирует с несколькими ионами противоположного заряда, в связи с чем в ионном кристалле отдельные молекулы не могут быть выделены. Число ионов, скоординированных около данного иона, называется координационным числом оно зависит как от соотношения значений зарядов, так и ог соотношения размеров ионов, составляющих кристаллическую решетку. Так, например, в хорошо известной структуре хлорида натрия (рис. 10) ионы натрия и хлорид-ионы закономерно чередуются вдоль трех взаимно перпендикулярных направлений, так что координационное число каждого нз них равно 6. Ионная кристаллическая решетка присуща различным солям. Ионным кристаллам свойственны значительная твердость, сравнительно небольшая летучесть и довольно высокие температуры плавления. [c.70]

Поляризация молекул, атомов и ионов может происходить не только под влиянием внешнего электрического поля, а также и при взаимодействии различных частиц друг с другом. Например, при взаимодействии двух ионов всегда происходит некоторая их деформация под влиянием присущих им зарядов. [c.52]

Электростатическая теория разбавленных растворов сильных электролитов, развитая Дебаем и Гюккелем в 1923 г., позволила теоретически вычислить средний коэффициент активности электролита, эквивалентную электропроводность сильных электролитов, а также теоретически обосновала правило ионной силы. При этом они сделали ряд предположений, справедливых только для предельно разбавленных растворов. Во-первых, они предположили, что единственной причиной, вызывающей отклонение свойств раствора электролита от идеального раствора, является электростатическое взаимодействие между ионами. Во-вторых, они не учитывали размеров ионов, т. е. рассматривали их как безразмерные точечные заряды. В-третьих, электростатическое взаимодействие между ионами они рассматривали как взаимодействие между ионом и его ионной атмосферой. Ионная атмосфера — это статистическое образование. [c.251]

Коссе Jib и Магнус считали, что ионы взаимодействуют только по закону Кулопа, а далее стало очевидным, что надо учитывать не только взаимодействие зарядов ионов А и В, но также [c.281]

В щелочных электролитах при увеличении концентрации щелочи электропроводимость вначале быстро (почти по линейной зависимости) возрастает, затем рост ее замедляется и при определенной концентрации щелочи электропроводимость достигает максимального значения. С дальнейщим ростом концентрации щелочи она снижается. Такая зависимость удельной электропроводности от концентрации щелочи характерна для сильных электролитов с высокой растворимостью и объясняется снижением подвижности ионов в концентрированных растворах вследствие увеличения вязкости растворов и взаимодействия зарядов ионов между собой, что приводит к эффекту торможения их движения. [c.62]

Сила притяжепия между центральным ионом и координированным анионом обусловлена взаимодействием зарядов ионов и индуцированных диполей. [c.149]

Силы притян ения между центральным атомом и координированными анионами вызваны обменным взаимодействием, зарядом ионов и индуцированными диполями. [c.133]

Такнм образом, по Писаржевскому, переход ионов из металла в раствор совершается не за счет физически неясной электролитической упругости растворения металла, а в результате его взаимодействия с молекулами растворителя. Явление электролитической диссоциации электролитов и возникновение электродного потенциала основаны, следовательно, на одном и том же процессе сольватации (в случае водных растворов — гидратации) ионов. Из уравнения реакции (10.20) следует, что при растворении образуются не свободные, а сольватированные ионы, свойства которых зависят от и >ироды растворителя. Поэтому в отхичие от теории Нернста значение стандартного потенциала данного электрода должно меняться при переходе от одного растворителя к другому. Подобная зависимость была действительно обнаружена и послужила предметом исследований многих авторов (Изгарышева, Бродского, Плескова, Хартли, Измайлова и др.). Было установлено, что изменение электродного потенциала при переходе от одного растворителя к другому оказывается тем большим, чем М зньше радиус и выше заряд иона, участвующего в электродной реакции. По Плескову, меньше всего изменяются потенциалы цезиевого, рубидиевого и йодного электродов, в установлении равновегия на которых участвуют одновалентные ионы значительных размеров. Напротив, эти изменения особенно велики в случае ионов водорода и поливалентных катионов малых размеров. Именно такой зависимости электродных потенциалов от природы растворителя следовало ожидать на основе представлений Писаржевского о роли сольватационных явлений в образовании скачка потенциала металл — раствор. Для количественного сравнения потенциалов в разных растворителях применяют в качестве стандартного нулевого электрода цезиевый [c.221]

Различают реакции с изменением и без изменения степеней окисления элементов. Понятно, что такое подразделение условно и основано на формальном признаке — возможности количественного определения условной величины — степени (состояния) окисления элемента. Неизменность степени окисления элементов при химических превращениях вовсе не означает, что не происходит перестройки электронных структур взаимодействующих атомов, ионов и молекул. Конечно, и в этом случае протекание реакции обязательно связано с большим или м(. ньшим изменением характера межатомных, межиошых и меж-молекулярных связей, а следовательно, и эффективных зарядов атомог . [c.207]

Простейшую модель, позволяющую представить взаимодействие между ионами, дает теория Дебая — Хюккеля [33, 34]. Предполагается, что растворитель может быть представлен в виде изотропной деструктурированной среды с диэлектрическо проницаемостью О, которая идентична с макро-молекулярной диэлектрической проницаемостью. Ионы рассматриваются как точечные заряды, заключенные в оболочку с фиксированным радиусом и с диэлектрической проницаемостью, равной 1. [c.447]

Работа, которую надо затратить для того, чтобы вывести центральный ион из его ионной атмосферы или, наоборот, поместить центральный ион внутрь такой оболочки (при постоянном давлении), равна dFe drii) = iig, т. е. равна изменению свободной энергии Гиббса, обусловленной электростатическим взаимодействием иона i с его оболочкой. Это взаимодействие равно произведению потенциала оболочки г )а. иона i на заряд иона ipa.Zie.-Суммирование по всем ионам г-го типа в растворе привело бы к тому, что взаимодействие каждого иона г-го типа было бы учтено дважды один раз, когда данный ион рассматривается как центральный ион, и другой раз, когда этот же ион расположен на оболочке, образованной вокруг другого центрального иона. [c.448]

Межмолекулярные взаимодействия. Для растворов ПАВ в малополярной среде, какой является смазочное масло, характерны все виды энергетических межмолекулярных взаимодействий химическое (ковалентная, координационная, ионная связи), ван-дер-ваальсово (ориентационные, индукционные и дисперсионные силы), внутримолекулярное и межмолекулярное (водородная связь), электронодонорно-акцепторное (ЭДА-ком-плексы с переносом заряда, ионное межмолекулярное взаимодействие и взаимодействие стабильных свободных радикалов). Энергия некоторых из перечисленных взаимодействий относительно высока (до 210 кДж/моль), значительно выше обычных ван-дер-ваальсовых сил (л 4 кДж/моль), а в некоторых случаях она приближается к энергии химических связей (350— 600 кДж/моль). [c.203]

В водных растворах мыл [СНд—(СНа) —СОО]"Ме+ или других органических соединений, имеющих характер солей (соли алкилсульфокислот, арилсульфокислот, кислых сложных эфиров серной кислоты, четвертичных аммонийных солей), происходит значительная диссоциация молекул. Функциональные группы, имеющие ионные заряды, гидратируются в значительно большей степени, а силы электростатитического взаимодействия между ионами с противоположными зарядами намного увеличивают их гидрофильный характер. [c.334]

Вывод основного уравнения. Дискретные заряды ионов внутри ионной атмосферы Дебай и Хюккель заменили непрерывным полем ионной атмосферы и рассматривали взаимодействие иона с онной атмосферой как кулоновское. Средняя плотность заряда р в какой-то точке связана со средней величиной потенциала 1]) в этой точке уравнением Пуассона [c.440]

Потенциал (12—6—4). Потенциал (12—6—4) был предложен Мейсоном и Шампом [125] в качестве модели для взаимодействия иона с нейтральным атомом. Аналогично потенциалу Леннарда-Джонса (12 — 6) этот потенциал содержит член характеризующий короткодействующие силы отталкивания. Дальнодействующая часть потенциала состоит из двух членов. Первый член, пропорциональный учитывает силы притяжения, возникающие между зарядом иона и диполем, который этот заряд индуцирует в нейтральном атоме. Второй член, пропорциональный представляет сумму лондоновской энергии и энергии квадруполя, индуцированного зарядом. Иначе говоря, потенциал (12—6—4) эквивалентен потенциалу (12—6) с дополнительным индукционным членом r- . Этот потенциал может быть полезен при расчете второго вириального коэффициента fii2 для случая слабо ионизированного газа. В приведенной форме потенциал может быть записан следующим образом [c.223]

Алкилирование протекает по карбоний-ионному механизму. Наиболее достоверен, видимо, вариант, предложенный Шмерлин-гом [16, 201], согласно которому реакция интенсифицируется взаимодействием следов олефина с протоном (первая стадия). Возникающий ион реагирует с изопарафином, при этом образуются новый ион и парафиновый углеводород (вторая стадия). Затем этот новый ион присоединяется ко второй молекуле олефина с образованием иона большей молекулярной массы (третья стадия). На четвертой стадии происходит перегруппировка этого иона вследствие миграции заряда вдоль углеродной цепи. Пятая, последняя стадия — взаимодействие этого иона с изопарафином по третичной углерод-водородной связи с образованием конечных продуктов реакции и новых карбоний-ионов, способных продолжить цепь. Например, алкилирование изобутана бутеном-2 можно представить следующей схемой [c.300]

Использование теории Гуи — Чэпмена в ее первоначальной форме пренебрегает такими моментами, как дискретность заряда иона, конечный радиус иона, местная диэлектрическая поляризация среды и т. д. Ясность по этому вопросу внесена Хейдоном (1964) и Снарнейем (1962). Наиболее важное уточнение учитывает специфическую адсорбцию противоинов по теории Штерна последующее уточнение проведено Вервеем и Овербеком (1948). Однако с точки зрения стабильности коллоидов адсорбция Штерна способствует уменьшению эффективного поверхностного потенциала, применяемого для вычисления энергии взаимодействия, которое в любом случае ограничено довольно малыми значениями. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология