Гидратация химическими силами

Электростатическое взаимодействие не является единственной причиной гидратации — последняя может обусловливаться и химическими силами. Химическое взаимодействие является преобладающим в случае, если центральная частица — сильный комплексообразователь, т. е. ион с незаполненной электронной оболочкой. Для ионов, обладающих структурой инертного газа, преобладает кулоновая составляющая сил взаимодействия, зависящая от кристаллографического радиуса иона и его заряда [13]. [c.203]

Вследствие поверхностной диссоциации глинистых частиц, а также растворения солей, нередко находящихся в породе между норовой водой (прочно-, рыхлосвязанной и свободной), а также водой, взаимодействующей с глиной, возникают градиенты концентраций, которые вводят в процесс гидратации осмотические силы. Изменению химической обстановки в системе глина—вода способствуют также диффузионные перетоки воды и ионов, особенно ирн достаточных размерах поровых каналов. [c.63]

По отношению к сильным электролитам предполагался другой механизм, основанный на соотношении между энергией гидратации и энергией кристаллической решетки. Здесь взаимодействие между ионами не может быть сведено к чисто физическому взаимодействию, одним законом Кулона нельзя объяснить свойства растворов сильных электролитов. Необходимо признать и в этом случае большую роль химических сил. Участие химических сил так велико, что, нам кажется, сейчас вообще нельзя делать различия между сильными и слабыми электролитами, что каждый электролит, в зависимости от обстоятельств, от среды, в которой он находится, может оказаться и сильным и слабым. [c.11]

Само собой понятно, что такая гидратация вызвана силами химической природы. А если это так, то тепловой эффект такого взаимодействия, упругость пара и др. могут дать указания и на интенсивность такой связи. [c.281]

Поведение ионов в водных растворах в значительной степени является следствием их гидратации [381. Явление гидратации обусловлено тем, что заряженная частица (ион), появившаяся среди молекул воды, изменяет свойства и порядок их распределения в растворе. Так как,молекулы воды имеют дипольный момент, они, взаимодействуя с ионами, образуют гидратные оболочки. Но электростатическое взаимодействие не является единственной причиной гидратации ионов. Гидратация ионов может возникать и в результате действия некулоновских — химических сил, например, при образовании гидратов солей меди и др. Гидратация ионов зависит от их природы. Так, катионы кальция, магния связывают молекулы воды прочно, а анионы хлора, брома и некоторые другие — менее прочно. Степень гидратации ионов зависит также от температуры и ряда других факторов. [c.24]

Таким образом, под гидратацией или сольватацией понимали и понимают взаимодействие между молекулами (или ионами) смешивающихся компонентов за счет межмолекулярных сил, которые имеют единую природу с химическими силами. Так, в водных растворах электролитов напряженность электрического поля, создаваемого ионами растворенного вещества, настолько [c.128]

Развитие поверхностной реакции воды с исходным зерном сильно зависит от энергетического состояния поверхности твердого тела, структурных частиц воды и плотности твердого тела. Очевидно, что ослабление сил химической связи в решетке растворяющихся кристаллов и повышение степени электролитической диссоциации воды должно приводить к ускорению реакций гидратации. [c.311]

Степень протекания химических сольватационных процессов зависит от электронной структуры молекул и частиц компонентов растворителя и растворенного вещества, способности частиц к ком-плексообразованию, диссоциации, ассоциации, образованию ионных пар и т. д. При сольватационных близкодействующих взаимодействиях их энергия достигает 400 кДж/моль. К дальнодействующим силам взаимодействий относят электростатические взаимодействия между ионами, металлическую связь и силы Ван-дер-Ваальса. Молекулы растворителя ориентируются в структуры различной устойчивости вокруг растворенных частиц с образованием сольватных оболочек. Число частиц растворителя в первой сольватной оболочке определяют как координационное число сольватации (гидратации) Пс- Значение Пс в водных растворах достигает 6—8. [c.91]

Образование ориентированных слоев играет также большую роль в процессах прилипания и склеивания. В этих процессах связующее вещество должно вначале быть жидким (для заполнения впадин и повышения фактической площади контакта) и затвердевать в процессах схватывания, посредством замерзания (лед), химических реакций окисления (лаки), гидратации (цемент), полимеризации (клеи) и др. Склеивание полимерных материалов осуществляется путем взаимной диффузии сегментов полимерных цепей. Силы адгезии между твердой поверхностью и затвердевшим клеем или пленкой, согласно представлениям, развитым Дерягиным, имеют во многих случаях (например, при взаимодействии металлов с полимерами) электрическую природу и определяются величиной Аф, возникающей при ориентации молекул в поверхностном слое. Поэтому при разработке новых склеивающих материалов и пленочных покрытий, широко используемых в современной технике, особое внимание следует уделять способности этих веществ к образованию ориентированных слоев. Для повышения этой способности разрабатываются специальные полярные присадки. [c.119]

Сольватация ионов. Взаимодействие ионов с растворителем называют сольватацией ионов. Для водных растворов используется термин гидратация. Согласно сказанному сольватация включает в себя химическое и электрическое взаимодействие ионов с окружающими частицами. На примере галогенидов щелочных металлов можно видеть, что оба эти типа взаимодействий тесно взаимосвязаны, поэтому исследование каждого из них в отдельности затруднительно. В разбавленных растворах ионов на первый план нередко выступают электростатические силы. В концентрированных растворах обычно увеличивается влияние химических взаимодействий. [c.90]

Указанный процесс представляет собой совокупность ряда сложных химических, физико-химических и физических явлений, поэтому несмотря на вековую историю развития науки о вяжущих, в результате которой достигнуты большие успехи в химии цемента, до сих пор нет общепризнанной количественной теории твердения минеральных вяжущих. Работы по этой проблеме проводились по четырем основным направлениям изучение фазового и химического состава, твердеющих дисперсий вяжущих и влияния на него наполнителей, органических и неорганических добавок, температуры и давления исследование элементарных актов образования гидратов, кинетики и химии гидратации развитие представлений о природе сил, обуславливающих межчастичное взаимодействие новообразований и структурно-механические свойства твердеющей системы близки к этому направлению исследования микроструктуры камня и математического описания ее моделей. [c.32]

При растворении сильных электролитов в воде, имеющей большую диэлектрическую постоянную, электростатические силы между ионами уменьшаются и так же, как при плавлении, ионы приобретают подвижность. Это обусловлено взаимодействием дипольных моментов молекул воды с зарядами ионов, т. е. гидратацией. Такое взаимодействие может быть не только электростатическим, но и химическим. Так, ион водорода образует с водой ион гидроксония Н3О+, имеющий природу молекулы типа аммиака. [c.112]

Когда растворяемое вещество и растворитель химически подобны и при растворении не возникает осложнений, связанных с ионизацией или сольватацией, теплоту растворения можно считать приблизительно равной теплоте плавления растворяемого вещества. Казалось бы, всегда следует ожидать поглощения теплоты для преодоления сил притяжения между молекулами или ионами в твердом растворяемом веществе. Однако наряду с этим обычно происходит другой процесс, известный как сольватация, который представляет собой сильное взаимодействие растворяемого вещества с растворителем и сопровождается выделением теплоты. В случае воды сольватация называется гидратацией. [c.36]

Экстракцией называется процесс извлечения вещества из одной жидкой фазы в другую. Обычно одной фазой является водный раствор, второй — органическая жидкость, представляющая собой или чистый экстрагент, или раствор экстрагента в каком-либо инертном разбавителе. Для преодоления сил, удерживающих ионы в водной фазе, главным образом вследствие гидратации, необходима химическая связь экстрагента с извлекаемым соединением, но не слишком сильная, так как это затруднит последующую реэкстракцию. [c.183]

Некоторые глины достаточно активны в естествен-но.м состоянии, но большую часть из них целесообразно активировать химическим или термическим способом для увеличения и регулирования их пористой структуры, изменением химической природы поверхности, Например, опоки и трепела прокаливают при 1000 °С в присутствии хлорида и карбоната натрия, после чего прокаленные минералы не набухают в воде. Бентониты обрабатывают 20-25 % серной или соляной кислотами для частичного удаления оксидов магния, кальция, алюминия и железа. Подобная обработка повышает активную площадь поверхности в 2-10 раз, хотя при этом в 2-4 раза увеличивается средний, эффективный размер пор сорбента. Кислые свойства поверхности активированных бентонитовых глин способствуют хемосорбции на ней N-, О- и S-содержащих соединений. Следовательно, чем выше катионообменная емкость минерала, тем эффективнее, как правило, его использование для осветления и очистки воды. Например, некоторые глины (иллиты) обычно замачивают в воде (1 1) на 1-2 сутки при pH = 3-8 дня увеличения их повфхности под воздействием сил гидратации. [c.385]

Обычно данные об электродвижущих силах используются для подсчетов реальных свободных энергий гидратации ионов, отличающихся от химических энергий сольватации на величину работы, производимой при переносе ионов через поверхность раствора, потенциал которой [c.193]

Наша задача в этой главе рассмотреть специфические химические и физические факторы, влияющие на растворимость осадка в данном растворителе, В интересах простоты мы не будем учитывать коэффициенты активности. Ориентировочную поправку на влияние активности можно установить путем расчета коэффициентов активности при наибольшей ионной силе из числа встречающихся на опыте и определения соответствующего произведения растворимости. Однако большей частью это влияние оказывается незначительным в сравнении с неопределенностью, обусловленной неучтенными или неизвестными побочными реакциями, а также тем, что произведение растворимости осадка может изменяться в зависимости от кристаллического состояния, степени гидратации и даже от продолжительности существования (старения) осадка. [c.129]

Для исследования многочисленных сложных равновесий в растворах привлекают разнообразнейшие физико-химические методы, на которых в пределах данной книги нет возможности останавливаться. Наряду с обычными методами определения молекулярного веса используют измерение проводимости и чисел переноса, электродвижущих сил, коэффициентов распределения, поглощения света, эффекта Рамана, а также аналитические методы. В последнее время особенно развились методы точного измерения скорости диффузии и диализа о методике и значении полученных этими способами результатов появился очень подробный обзор [204]. В качестве примера исследования равновесия в растворе следует назвать исследование гидратации ионов [205], [c.194]

Хлорид натрия растворяется в воде только потому, что значительная затрата энергии, которая необходима для разделения связанных в кристаллической решетке ионов, компенсируется за счет присоединения молекул воды к этим ионам, следовательно, в результате химического процес-с а. Таким образом, количество энергии, выделяющейся при растворении, представляет собой разность между двумя очень большими составляющими — энергией решетки и энергией гидратации, так что количественное предсказание соотношений, характеризующих растворимость, возможно лишь в ограниченной степени. Силы, действующие при растворении, крайне различны по своему характеру и величине поэтому границы между химическим или физическим процессами, сопровождающими растворение, можно провести лишь условно. Растворимость зависит от активности всех присутствующих в растворе веществ, а также от посторонних электролитов, и если требуется определить константы, то их следует рассчитывать по закону действия масс [3] . [c.256]

Созревание теста и развитие у него вязкоэластических свойств принято объяснять образованием белками клейковины пространственной сетки путем сшивания белковых молекул, присутствующих в отдельных частицах муки. Эти молекулы находятся в исходной муке в форме плотно свернутых клубков и удерживаются в такой конфигурации физическими силами, в частности внутримолекулярными ковалентными дисульфидными мостиками между остатками цистеина. Перемешивание теста сопровождается разрывом некоторых сравнительно слабых когезионных связей (таких, как водородные связи), что делает возможным гидратацию, набухание и развертывание молекул белков в солевом растворе теста. Это влечет за собой ряд внутри- и межмолекулярных химических реакций белков и заканчивается образованием устойчивой трехмерной структуры созревшего теста. Согласно общепринятому представлению, важнейшими из этих реакций, по-видимому, являются реакции тиол-дисульфидного и дисульфид-дисульфидного обмена. [c.605]

Явление гидратации обязано тому, что заряженная частица (ион), появившаяся среди молекул растворителя, изменяет свойства и порядок их распределения в растворе. Если молекулы растворителя имеют дипольный момент, то они взаимо- действуют с ионами, образуя сольватные оболочки. При этом электростатическое взаимодействие не является единственной причиной сольватации ионов. Сольватация может возникать и за счет некулоновских — химических сил. Многир соли образуют гидраты и сольваты не только в растворах, но нетвердом состоянии. К такому комплексообразованию склонны почти все соли. Например, образование гидратов солей меди является типичным процессом комплексообразования. В таких соединениях связь между ионами и молекулами воды чисто химическая, она обусловлена обычной координационной калентностью, типичной для комплексных соединений. [c.274]

Здесь, как и прежде, параметром Г-элемента служит эффектив ный коэффициент массоотдачи к. Особенностью диаграммного отображения условий равновесия является включение Г-элемента, который одновременно используется для обозначения дополнительного сопротивления массоотдаче, выражающегося в уменьшении движущей силы процесса на величину Сп оМ. Таким образом, в символах диаграмм отображается условие равновесия с учетом явления гидратации в системе. Этот Т-элемент можно интерпретировать как обратную связь, характеризующую воздействие химического превращения сополимера на проводимость сплошной среды. Вероятностной жесткостью обратной связи является число гидратации ге, которое, согласно (371, может изменяться от 4 до 9. [c.349]

Электролиты, которые пе участвуют в химических реакциях с вяжущим веществом, оказывают влияние через изменение растворимости исходного вяжущего вещества и повообразоваиий. Электролиты, не имеющие одноименного иона с вяжущим веществом (например, Na l), повыщают растворимость исходного вяжущего вещества и новообразований (вследствие увеличения ионной силы раствора), ускоряя тем самым гидратацию и появление новообразований. Добавки, содержащие одноименный иои (например, хорошо растворимые соли кальция СаОг и Са(ЫОз)2), снижают растворимость вяжущего вещества, но одновременно способствуют возникновению большого числа зародьиией новой фазы, что приводит к ускорению структурообразования иа ранних стадиях. [c.113]

Химическое взаимодействие добавок с минералами цементного клинкера и продуктами их гидратации с образованием нерастворимых соединений часто сопровождается хсмосорбцией. Хемосорбция происходит за счет остаточных валентных ионных или координационных сил поверхности. В первую очередь процессы хемосорбции протекают на активных участках поверхности, наиример на углах или ребрах кристаллов, обладающих большой валентной ненасы-щенностью. Хемосорбция сопровождается образованием химических соединений и тонкой, но прочной защитной пленки иа поверхности сорбента. [c.115]

Движущей силой процесса структурообразования в цементном камне являются химические процессы гидратации. Большинство свойств цементного камня является функцией степенп гидратации (рис. У.7). [c.120]

Великий русский химик Д. И. Менделеев создал химическую торию растворов, которую он обосновал многочисленными экспериментальными данными, изложенными в его книге Исследования водных растворов по их удельному весу , вышедшей в 1887 г. Растворы суть химические соединения, определяемые силами, действующими между растворителем и растворенным веществом ,— писал Менделеев в этой книге. Мы теперь знаем природу этих сил. Сольваты (гидраты) образуются за счет донорно-акцепторного, диполь-дипольного взаимодействий, за счет водородных связей, а также дисперсионного взаимодействия (в случае растворов родственных веществ, например бензола и толуола). Особенно склонны к гидратации ионы. Ионы присоединяют полярные молекулы воды, в результате образуются гидратированные ионы поэтому, например, в растворе ион меди (П) голубой, в безводном сульфате меди бесцветный. Во многих случаях такие соединения непрочны и легко разлагаются при выделении их в свободном виде. Однако в ряде случаев образуются прочные соединения, которые можно легко выделить из раствора путем кристаллизации. Из раствора выпадают кристаллы, содержащие молекулы воды. [c.145]

Следует отметить, что кроме воды известно огромное число самых различных растворителей. И так же, как при образовании водных растворов, центральную роль играют процессы сольватации—взаимодействие молекул растворителя с растворяемым объектом. Значение процессов гидратации при электролитической диссоциации в водных растворах отмечалось впервые в работах И. А. Каблукова (1891) и В. А. Кистяковского (1888—1890), положивших начало развитию теории электролитов, один из важнейших вопросов которой является изучение структуры растворов и характера распределения в них ионов. Установлено, что не только молекулы воды влияют на структуру раствора (поляризация, ионизация), но и растворяемое вещество в свою очередь влияет на структуру воды (растворителя). Как заряженные частицы, ионы обладают электрическим полем, напряжен юсть которого достигает величин порядка 10 В/см. Это поле определяет сильное электростатическое взаимодействие между ионом и полярными молекулами воды. Молекулы воды, находящиеся в непосредственной близости к иону, могут связываться с ним силами химической связи, образуя химическое соединение. Непосредственно присоединенные к иону молекулы воды строго ориентированы, их расположение напоминает структуру кристалла. Следовательно, при растворении электролита структура воды становится неоднородной. Часть молекул воды, которая далека от иона, остается в прежнем состоянии, это собственная структура воды HjO ,, другая часть—псевдокристаллическая структура, характерная для ионной зоны Н О , . В переходном слое между этими зонами вода имеет промежуточную [c.109]

Целлюлоза как полярный аморфно-кристаллический полимер растворяется только в высокополярных растворителях, причем даже вступает с ними в химическое взаимодействие. Растворение начинается с процесса набухания, т.е. с проникновения растворителя в целлюлозу. При этом происходит сольватация (в частности, гидратация) с характерными для процесса набухания полимеров особенностями (см. 7.1). У целлюлозы как аморфно-кристаллического полимера существуют два вида ограниченного набухания - межкристаллитное и впутрикристаллитное. Когда растворитель способен преодолеть в целлюлозе все силы межмолекулярного взаимодействия, происходит неограниченное набухание, переходящее в растворение. Разделение на отдельные макромолекулы достигается только в очень разбавленных растворах - при концентрации [c.554]

Уравнение (22) многократно подтверждалось экспериментально, но часто объяснялось по-другому. Оно применимо для случая, когда скорость электродного процесса определяется не диффузией, затруднениями при росте кристаллов или сопутствующим химическим процессом, а переходом ионов через границу. Это требование выполняется, например, при выделении никеля, водорода и хлора на соответствующих электродах. В других случаях, таких, как выделение ртути и свинца, кадмия, цинка (последние — только при соскабливании с электрода), скорость определяется диффузией к границе это означает, что энергетический горб между положениями покоя иоион настолько низок, что щ иц кТ. В таком случае число переходов в секунду через квадратный сантиметр можно принять приблизительно равным газокинетическому числу ударов. Если гидратация ионов имеет преимущественно электростатический характер, то подобный низкий энергетический порог вероятен вследствие значительного дальнодействия соответствующих сил. Если, однако, добавляются еще и другие — значительные по величине — сипы взаимодействия, увеличивающие крутизну кривой потенциальной энергии, то и активационный порог оказывается выше. [c.77]

Третья группа примесей включает молекулярнорастворенные соединения — газы, органические вещества как биологического происхождения, так и вносимые промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками. Молекулы этих примесей могут существенно из.менять структуру воды и взаимодействовать между собой иначе, чем в чисто.ч компоненте. В водной среде возможно протекание двух процессов соединение разнородных молекул (гидратация) и соединение однородных молекул (ассоциация). Исключая случай образования химических соединений, эти взаимодействия в основном обусловлены вандерваальсовыми силами, которые включают ориентационное притяжение между молекулами с постоянным диполем и молекулами с наведенным диполем, а также дисперсионное притяжение между молекулами с взаимно наведенными диполями. Молекулярнорастворенные вещества способны за счет водородных связей образовывать с водой непрочные соединения, существующие лишь в растворе. Большое значение эти связи имеют также при ассоциации молекул растворенного вещества необходимым условием нх возникновения является достаточная полярность валентных связей водорода в исходных веществах. [c.207]

Критически оценивая изложенный материал, следует признать, что полярографический метод представляет ценность скорее в теоретическом аспекте, нежели в практическом. Изучение влияния воды на сдвиг потенциала или значение силы диффузионного тока восстановления различных ионов в неводной среде дает дополнительные сведения о процессах гидратации (сольватации), комнлексообразова-ния, ассоциации и т. д. Привлекательной же стороной полярографического метода для практики является его привычность для многих химических лабораторий, поэтому в тех случаях, где это возможно, метод можно попутно использовать для контроля влажности. [c.127]

Bюpцнep считал процесс схватывания и усадки следствием действия капиллярных сил, связанных с химическими реакциями, кристаллизацией и гелеобра-зованием. Наккен объяснял увеличение механической прочности твердеющих цементов значительной поверхностной энергией, связанной с прорастанием продуктов гидратации, так же как это имеет место при склеивании, цементации, ковке и т. д. Особые свойства воды в смеси играют важную роль в этих явлениях. Капиллярная теория усадки получила полное подтверждение после капитальных исследований Фрессине , который рассчитал силы, вызывающие процесс усадки и объяснил ползучесть стальных стержней в бетонных конструкциях как неупругую деформацию под действием сил натяжения, действующих длительное время Энергия усадки была весьма просто рассчитана с помощью ртутного объемомера, который помещали в цементную пасту. Этот прибор калибровался как пьезометр для измере- [c.805]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология