Кулоновское взаимодействие ионов

Представленные в уравнении (1) члены, изменяющиеся но закону (п — целое положительное число), относятся к дальнодействующим силам. Составляющие последних, описываемые вторым и третьим членами уравнения (1) и обусловленные соответственно кулоновским взаимодействием ионов между собой и ионов с незаряженными частицами, в нефтяных системах с ковалентными молекулами не обнаруживаются ввиду отсутствия в них ионов. [c.16]

Появление определенной симметрии в молекулах было уже объяснено (разд. 6.3.2) на основе метода валентных связей при образовании ковалентной связи (гибридизация). Однако как чисто электростатические, так и геометрические соотношения могут привести к определенной симметрии в координационных соединениях, если исходить из ионной модели строения молекулы. Рассмотрим, например, координационный полиэдр А +Вр, в котором центральный ион с зарядом - п окружен р однозарядными лигандами. Потенциальная энергия комплекса складывается из отдельных членов, учитывающих кулоновское взаимодействие ионных пар. Сумма отрицательных (связывающих) членов тем больше, чем меньше расстояние между ионом и лигандом. Минимальное расстояние между ионом и лигандом равно гп+г (гп —радиус центрального иона, г —радиус лиганда). Для октаэдрического комплекса с симметрией Ол [c.121]

В свое время образование непроводящих частиц в растворах сильных электролитов Семенченко, Бьеррум, Фуосс и Краус объясняли возникновением ионных ассоциатов за счет кулоновского взаимодействия. При этом предполагалось, что между ассоциированными ионами могут быть различные расстояния и что они не отделены от свободных ионов потенциальными барьерами. Поэтому строгая применимость закона действия масс ко многим сильным электролитам и возможность ассоциации в растворителях с любыми (в том числе и высокими) диэлектрическими проницаемостями не может быть следствием только кулоновского взаимодействия ионов. Кулоновское взаимодействие не может объяснить индивидуальное влияние растворителей [c.303]

Термодинамическая и механическая прочность АЬОз, несомненно, связана с большой энергией его кристаллической решетки, что в свою очередь объясняется сильным кулоновским взаимодействием ионов АР+ и 0 , а также вкладом в химическую связь ковалентной составляющей. Возникновение последней можно объяснить очень сильным поляризующим действием маленького по размерам высокозаряженного иона AF+. Ион А з+ смещает на себя эле - тронную плотность окружающих его ионов О , при этом электронные пары 0 могут занимать свободные р- и d-орбитали алюминия (донорно-акцепторная связь). Перенос электронов с ионов О на орбитали АР+, конечно, понижает эффективный положительный заряд иона А1 (III) и уменьшает кулоновское взаимодействие противоположно заряженных ионов. Однако этот эффект компенсируется ковалентным взаимодействием, и, как мы видели, прочность АЬОз действительно уникальна. [c.57]

Классическими представителями ионных кристаллов являются галогениды щелочных металлов. Катионы М+ и анионы Х расположены упорядоченно в кубической решетке каждый анион непосредственно окружен находящимися на расстоянии г от него 6 катионами, и наоборот. Следующие сферы включают 12 анионов, находящихся на расстоянии гд/З от исходного аниона, и, наконец, еще 8 катионов — на расстоянии г. В первом приближении можно полностью пренебречь вкладом ковалентной связи и принять во внимание лишь кулоновское взаимодействие ионов М+ и Х-. Учитывая, что в гипотетической двухатомной молекуле М+Х- потенциальная энергия такого взаимодействия составляет е /4л еоГ (где г — расстояние М+...Х ), можно записать потенциальную энергию V взаимодействия иона М+ с двумя ближайшими сферами анионов (содержащими 6 и 8 анионов) и первой ближайшей сферой катионов (12 катионов) следующим образом [c.322]

В свое время образование непроводящих частиц в растворах сильных электролитов Семенченко, Бьеррум, Фуосс и Краус объясняли возникновением ионных ассоциатов за счет кулоновского взаимодействия. При этом предполагалось, что между ассоциированными ионами могут быть различные расстояния и что они не отделены от свободных ионов потенциальными барьерами. Поэтому строгая применимость закона действия масс ко многим сильным электролитам и возможность ассоциации в растворителях с любыми (в том числе и высокими) диэлектрическими проницаемостями не может быть следствием только кулоновского взаимодействия ионов. Кулоновское взаимодействие не может объяснить индивидуальное влияние растворителей с близкими диэлектрическими проницаемостями, но различной природы, на ассоциацию ионов, а также различие в константах ассоциации ряда солей четвертичных аммониевых оснований в растворителях с близкими диэлектрическими проницаемостями (дихлорэтан, хлористый этилиден и о-дихлорбензол). [c.349]

В присутствии поля необходимо от геометрической вероятности выраженной уравнением (61), перейти к вероятности физической-Из закона Больцмана следует, что для этого геометрическую вероятность надо умножить на где С/ — та часть потенциальной энергии диполя в данном поле, которая зависит от угла поворота оси диполя по отношению к иону. Считая поляризуемость молекулы воды в первом приближении изотропной, находим, что U определяется только энергией кулоновского взаимодействия ион — диполь. В результате вероятность того, что молекула образует с полем угол ф, будет равна 1/2 sin ф d f. [c.90]

Всякая теория растворов электролитов должна, наряду с кулоновским взаимодействием ионов, учитывать короткодействующие силы. В самой грубой форме учет этих сил может быть произведен путем аппроксимации истинного хода короткодействующей части взаимного потенциала разрывной функцией равной нулю при всех Г>Г(, и равной бесконечности при [c.5]

Во всех рассмотренных выше теориях достигается более последовательный учет короткодействующих сил отталкивания, чем в так называемом втором приближении Дебая—Гюккеля, но в наиболее важной части описании кулоновского взаимодействия ионов, эти теории страдают тем же недостатком, что и теория Дебая — Гюккеля. [c.6]

В свое время образование непроводящих частиц в растворах сильных электролитов Семенченко [7], Бьеррум [8], Фуосс и Краус [9] объясняли возникновением ионных ассоциатов за счет кулоновского взаимодействия. Однако строгая применимость ЗДМ ко многим сильным электролитам и возможность ассоциации в растворителях с любыми и высокими ДП не может быть следствием только кулоновского взаимодействия ионов. Точно так же кулоновское взаимодействие не может объяснить индивидуальное влияние )астворителей с близкими ДП и различной природы на ассоциацию ионов [1, 3, И]. [c.106]

Не останавливаясь на деталях, сошлемся только. на тот факт, что кулоновское взаимодействие ионов возникает при явлениях переноса по двум причинам. Обе причины объясняются тем, что возле каждого иона находятся в избытке ионы [c.225]

Из сопоставления величин радиусов гидратированных ионов (см. рис. V. 4) [239], следует, что кулоновское взаимодействие ионов с фиксированной группой в ряду щелочных металлов возрастает при переходе от Li+ к s+. Этот эффект может качественно объяснить изменение величин стандартных термодинамических функций обмена ионов щелочных металлов на сульфокатионите дауэкс-50 (см. табл. V. 1). Снижение гидрофильности иона В при переходе от Li+ к s+ действует в том же направлении, так как его дегидратация при переходе в ионит уменьшается. [c.158]

Очевидна приблизительность такого расчета, при котором пренебрегают изменением энтропии ионов при кулоновском взаимодействии ионов в процессе обмена. [c.158]

Между аполярной частью органического иона и матрицей ионита может возникать дисперсионное взаимодействие, роль которого усиливается по мере увеличения числа контактов сорбента и сорбата [235, 237]. Наличие у органического иона или в матрице ионита полярных или способных к поляризации групп приводят к ориентационному или индукционному взаимодействию [252, 253] между ними. Существенное влияние на межионное взаимодействие оказывает образование водородной связи между ионитом и поглощаемым ионом [254—256]. Не-кулоновское взаимодействие ионов с ионитами называют дополнительным. [c.161]

Стерические факторы для этих реакций могут достигать величины 10 . Это объясняется тем, что при вычислении стерического фактора используется неверная величина числа столкновений. Электроны, будучи в 10< раз легче большинства молекул, имеют в 100 раз большие средние тепловые скорости и соответственно в 100 раз большее число столкновений. Все еще остающееся различие в 10 раз обусловлено кулоновским взаимодействием иона и электрона. Энергия взаимодействия иона и электрона на расстоянии 100 А составляет 3,3 ккал, что значительно больше, чем RT при 25° С (0,6 ккал). Следовательно, для столкновений ионов при низких температурах характерны значительно большие сечения, чем для столкновений нейтральных частиц. Так как число столкновений пропорционально квадрату эффективного сечения, фактор 10 находит себе объяснение в необычно большом сечении таких столкновений. [c.95]

Энергия кулоновского взаимодействия ионов Н и Р , вычисленная с использованием для Р- слэтеровских орбиталей, равна —14,1 эв, и, следовательно, энергия ионной структуры Н Р примерно на 4 эв ниже, чем энергия изолированных атомов водорода и фтора. Экспериментальное значение энергии диссоциации НР составляет около 6 эв, и потому чисто ионная волновая функция недостаточна для описания связи. Недостающие в энергии диссоциации [c.239]

Рис. 61. Зависимость изобарного потенциала активации (А2 ) от силы кулоновского взаимодействия (/) ионов Ме %

Член Лот " описывает чисто кулоновское взаимодействие ионов. Коэффициент Ав фиксирован по величине и знаку (определяется классической теорией Дебая — Хюккеля). Коэффициенты Е л В также могут быть рассчитаны теоретически. Однако они зависят от многих конкретных свойств, которые заранее неизвестны. По- [c.216]

Предположим вначале, что в растворе нет поверхностно-активных органических веществ (ПАОВ), а адсорбция ионов раствора на электроде обусловлена только электростатическим взаимодействием заряда поверхности с зарядами ионов кулоновским притяжением в случае Г > О и кулоновским отталкиванием в случае Г < 0. Такие электролиты называют поверхностно-неактивными. В растворах этих электролитов между адсорбированными ионами и поверхностью электрода всегда сохраняется прослойка из молекул растворителя (рис. 3.3). При потенциале нулевого заряда (п.н.з.) кулоновское взаимодействие ионов с электродом отсутствует, а потому в растворе поверхностнонеактивного электролита Г+ Г = О. Следствием этого является независимость п. н. з. от концентрации поверхностно-неактив-ного электролита. В этом случае п. н. з. определяется только кристаллографической гранью данного металла и природой растворителя н его называют нулевой точкой. [c.139]

Специфика адсорбции электролитов связана с относительно более дальнодействующим характером электростатических (кулоновских) взаимодействий ионов по сравнению с ван-дер-ваальсовскими взаимодействиями молекул. Это вызывает большую размазанность межфазных слоев, образованных ионами, сравнительно с молекулярными адсорбционными слоями, благодаря чему поверхность разрыва приобретает заметную (иногда макроскопическую) толщину. С таким диффузным характером ионизированных адсорбционных слоев и связано возникновение электрокинетических явлений. [c.173]

Первое слагаемое выражения (1.8) описывает взаимное притяжение молекул, а второе—их отта 11кивание, причем показатель степени т обычно принимается равным 10-ь12, тогда как значение и зависит от природы сил прит яжения молекул. Очень резкое возрастание энергии борновского отталкивания с уменьшением расстояния между молекулами приводит к тому, что при малых значениях и (для кулоновского взаимодействия ионов) глубина потенциальной ямы (см. рис. 1-8) определяется в основном энергией притяжения молекул вблизи положения равновесия. [c.28]

Мы вынуждены поэтому вновь вернуться к другой полуэмпири-ческой трактовке. Рассмотрим сначада ионную структуру Л-5+. Если В — атом водорода в молекуле галоидоводорода, то 5+ — протон и ион — энергия взаимодействия протона и аниона Л , волновую функцию которого можно записать с помощью правил, изложенных в разделе 2.8. Вычисления такого типа могут быть выполнены с достаточной точностью. Они сравнительно просты, если только не пытаться учесть поляризацию электронного облака атома А. Если В — более тяжелый атом типа щелочного металла (например, Na), а А — галоид (например, С1), то речь идет о вычислении энергии системы Na+ l . В кристалле Na l атомы натрия почти полностью теряют свои валентные электроны, а атомы хлора принимают их (см. гл. 11). Из работ Борна (см., например, [347, 21, 116]) известно, что при предположении такого почти полного переноса заряда удается хорошо описать свойства ионных кристаллов. При этом следует учитывать действующий между ионами потенциал притяжения e jR, обусловленный кулоновским взаимодействием ионов, и потенциал отталкивания 6/i для каждой пары ионов постоянная Ь выбирается из условия минимума полной энергии кристалла и связана с постоянной решетки. Таким способом были найдены значения 6 для различных пар ионов. Тет чпь можно вычислить [c.146]

При диффузии ИОНОВ шелочных металлов в анальците, в котором сорбированные ионы негидратированы, всем ионам, кроме Na+, приходится протискиваться через более узкие отверстия, чем диаметр самих ионов. При этом происходит деформация ионов и возникают силы дисперсионного отталкивания, налагающиеся на кулоновское взаимодействие ионов с решеткой. В соответствии с этим величины коэффициентов самодиффузии ионов в анальците располагаются в ряд в соответствии с радиусами негидратирован-ных ионов UNa > 5к >-бкь > Des, а энергии активации диффузии хорошо описываются [85] уравнением (в ктл1моль) [c.261]

Картина получается иной, если смешанные кристаллы КС1-Ь -f РСоСЬ резко охлаждались в том же интервале температур. Пик в этом случае расщепляется на два компонента примерно равной высоты, причем ширина составного пика больше, чем для медленно охлаждаемого образца. Авторы объясняли наблюдаемый эффект тем, что после резкого охлаждения значительное число вакансий являлось замороженным в кристалле. Эти вакансии имеют тенденцию к ассоциации с аливалентными примесными ионами вследствие кулоновского взаимодействия. Ионы кобальта притягивают несущие эффективный отрицательный заряд катионные вакансии, которые относительно подвижны при [c.235]

Си.мметрия электролита, малость зарядов ионов и их концентрации (малость ионной силы) — вот факторы, способствующие выполнению приближений теории Дебая — Хюккеля (луч-ще всего она применима к растворам 1 — 1-электролитов). В области типичных значений ККМ ионных ПАВ, не будь мицелл, теория Дебая — Хюккеля еще могла бы работать, поскольку средняя энергия кулоновского взаимодействия ионов оказывается, как правило, малой по сравнению с кТ (см. 13). Появление мицелл меняет картину. Во-первых, нейтральная мицелла, как это видно из (14.20), — резко несимметричный электролит. Во-вторых, по существующим оценкам ионная мицелла может нести довольно большой заряд (его величина зависит от степени связывания противоионов). Поэтому для описания мицеллярных ионных растворов используются более сложные подходы. [c.71]

Высота барьеров может претерпевать динамические изменения не только за счет кулоновских взаимодействий ионов в канале, но и в результате конформационных перестроек белка, формирующего ионный канал, которые могут инициироваться перескоками иона между отдельными участками связывания. Сильное электрическое поле иона, попадающего в канал, вызывает поляризацию и переориентацию близлежащих полярных групп. В результате появления такого крнфор-мационно неравновесного состояния смещается уровень потенциальной энергии в участке связывания и изменяется высота ближайших барьеров. [c.121]

Смотреть страницы где упоминается термин Кулоновское взаимодействие ионов: [c.108] [c.25] [c.83] [c.201] [c.185] [c.49] [c.185] [c.49] [c.25] [c.43] [c.589] [c.7] [c.85] [c.17] [c.175] [c.121] [c.179] [c.97] [c.27] [c.123] [c.209] [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология