Образование ионных пар вне оболочки

Знание теплоты растворения соли в воде (или другом растворителе) и энергии кристаллической решетки той же соли дает возможность вычислить теплоту сольватации соли, т. е. теплоту образования сольватных оболочек вокруг ионов соли при их взаимодействии с растворителем. Например, теплота сольватации хлористого натрия соответствует процессу [c.71]

Таким образом, можно считать, что влияние ионов на структуру воды представлено как сумма двух различных действий во-первых, происходит образование сольватных оболочек, сопровождающееся сжатием и уменьшением энтропии, а во-вторых, ионы, особенно большие и при больших концентрациях, разрушающе действуют на структуру воды, что вызывает уве.ж чение энтропии. [c.421]

Положение существенно изменяется при переходе к растворам, в которых электростатическое взаимодействие между ионами значительно ослабевает в результате сольватации ионов молекулами растворителя, т. е. образования вокруг каждого растворенного иона оболочки из молекул растворителя. Сольватная оболочка образуется в результате ориентации дипольных моментов молекул по направлению поля, создаваемого ионами, а также в результате поляризации молекул растворителя полем центрального иона (образования у них наведенного дипольного момента, также ориентированного по направлению электростатического поля иона). [c.30]

С энергетической точки зрения образование ионов в растворе значительно облегчается по сравнению с газовой фазой, поскольку затрата энергии на преодоление электростатического взаимодействия разноименно заряженных ионов в значительной степени компенсируется энергией взаимодействия образовавшихся ионов с их сольватными оболочками. [c.30]

Напомним, что катионы в водном растворе существуют в виде катионных аквокомплексов, образованных за счет донорно-акцеп-торного взаимодействия К—ОН 2. Аквокомплексы в свою очередь гидратированы посредством водородных связей. Можно считать, что чем выше заряд и меньше размеры катиона, тем сильнее его акцепторная способность (прочнее связь К—ОН2), тем сильнее поляризуется связь О—Н координированной молекулы воды и тем сильнее водородная связь между координированной молекулой Н2О в комплексе и молекулами воды гидратной оболочки комплекса. Все это может привести к разрыву связи О—Н в координированной молекуле Н2О, к превращению водородной связи —Н... ОНа в ковалентную с образованием иона ОН и гидроксо-аквокомплекса по схеме [c.238]

В ДПЭ-растворителях, напротив, сольватация анионов выражена очень слабо. Причиной этого является отталкивание отрицательных основных центров аниона и молекул растворителя. В соответствии с теорией жестких и мягких кислот образование сольватной оболочки около больших поляризуемых анионов (1 , 5СН-, 5 ) возможно только под действием дисперсионных сил (разд. 33.4.3.4). Жесткие же анионы (Р , ОН , ЫН -) в таких средах совершенно обнажены и поэтому проявляют высокую активность в реакциях с нуклеофильными заместителями. Предпочтительная сольватация катионов, вследствие чего образуются сольватные комплексы большого размера, снижает электростатическое притяжение между сольватирован-ными катионами и анионами, у которых практически не имеется сольватной оболочки. Такое состояние ионов в растворе способствует увеличению реакционной способности анионов, которая увеличивается еще и за счет высокой диэлектрической проницаемости растворителя. [c.449]

В этом ряду по мере уменьшения ионного радиуса увеличивается гидратация ионов и, следовательно, их дегидратирующая способность. Поэтому можно было бы ожидать, обратной закономерности — увеличения способности ионов снижать ККМ от s+ к Li+. Кажущееся противоречие обусловлено тем, что образование гидратной оболочки экранирует заряд противоионов и снижает их способность связываться с поверхностью мицеллы. Между тем связывание противоионов приводит к уменьшению плотности поверхностного заряда мицелл и снижению электрических сил отталкивания, препятствующих мицеллообразованию. Действие этого фактора уменьшается в ряду от s+ к Li+, и наблюдается снижение эффективности влияния противоионов на ККМ. [c.63]

При образовании ионной связи нет автономных оболочек дву.х ионов в молекуле, как нет и полного переноса электрона от Na к Г. Ионы можно представить как заряженные шары, силовые поля которых равномерно распределяются во всех направлениях в пространстве. Каждый ион может притягивать к себе ионы противоположного знака в любом направлении. Поэтому в отличие от ковалентной связи ионная связь характеризуется ненаправленностью. Взаимодействие друг с другом двух ионов противоположного знака не может привести к полной взаимной компенсации силовых полей, поэтому ионная связь характеризуется также ненасыщенностью. [c.232]

Очевидно, что атомы щелочных и щелочноземельных металлов могут достигнуть этого, теряя электроны и образуя, следовательно, положительные ионы, между тем как, например, атомы галоидов должны захватить для этой цели электрон, т. е. образовать отрицательный ион. Действительно, атомы Ма, К, КЬ, Сз, теряя электрон, образуют ионы, имеющие соответственно оболочки Ые, Аг, Кг и Хе. Для того чтобы иметь такие оболочки, атомы Р, С1, Вг, I должны захватить электрон, т. е. образовать отрицательные ионы. Это стремление образовать ионы, подобные атомам благородных газов, проявляется в том, что у щелочных и щелочноземельных металлов малы потенциалы ионизации (работа отрыва электронов), а у атомов галоидов имеет место сродство к электрону (выигрывается работа при захвате электрона). При встрече атома первого сорта (М) с атомом второго сорта (X) может произойти переход электрона от к X с образованием ионов М " и Х и молекулы М Х . В случае встречи щелочного и галоидного атомов видно, какой из них образует положительный, а какой отрицательный ион. В общем случае это зависит от соотношения величин потенциалов ионизации и сродства атомов к электрону. [c.465]

Возможность образования ионной атмосферы вытекает из статистической теории электролитов. Распределение ионов в растворе следует рассматривать как промежуточное между беспорядочным распределением молекул в жидкости и упорядоченным распределением частиц в кристаллической решетке. Ионы в растворе в каждый данный момент времени распределены не хаотически, а в некоторой степени упорядоченно благодаря кулоновскому притяжению зарядов противоположного знака. В каждый момент времени вокруг любого из ионов формируется оболочка из ионов противоположного заряда — ионная атмосфера (рис. 6.1,а). [c.286]

Таким образом, Мищенко и Сухотин произвели детальное рассмотрение всех энергетических эффектов, связанных с образованием гидратной оболочки у ионов. Главным эффектом является эффект U. [c.177]

Согласно электронной конфигурации внешней оболочки обычная степень окисления элементов этой группы должна быть + 11. Однако, судя по ионизационным потенциалам, можно ожидать, что более обычным должен быть однозарядный ион, так как второй ионизационный потенциал для каждого из этих элементов вдвое больше первого (табл. 4-7). Так, в соответствии с величиной второго ионизационного потенциала Ве и Mg едва ли могут суше-ствовать в виде простых ионов Ве " и в других соединениях, кроме соединений с фтором и кислородом, однако степень окисления + 11 для них единственно возможная и в наиболее ковалентных соединениях этих элементов. Эту кажуш,уюся аномалию легко понять, если рассмотреть энергию кристаллической решет ки, образованной ионом +11, а также энергию гидратации или сольватации. Оказывается, в обоих случаях выделяется количество энергии, достаточное для удаления второго электрона. Ниже приведены величины (/ + /3) и энергий гидратации для элемен-тов подгруппы И Л [c.128]

Образование сольватных оболочек вокруг ионов в растворах существенно ослабляет взаимодействия между ионами в жидкости. Количественной мерой этого ослабления является диэлектрическая постоянная растворителя. В некоторых растворителях она очень вено [c.110]

Образование сольватных оболочек вокруг ионов в растворах существенно ослабляет взаимодействия между ионами в ЖИДКОСТИ. Количественной мерой этого ослабления является диэлектрическая постоянная растворителя. В некоторых растворителях она очень велика. Например, диэлектрическая постоянная воды равна 80, поэтому в воде могут существовать разделенные ионы, т. е. происходит электролитическая диссоциация соединений с ионной связью. [c.121]

Для -металлов характерно образование ионов со степенью окисления ниже максимальной. Такие ионы имеют частично заполненные -оболочки. Редкоземельные элементы и актиноиды в степени окисления +3 имеют частично заполненные /- или -оболоч- [c.219]

Созданию электронной теории катализа на полупроводниках посвящены работы Ф. Ф. Волькенштейна. В этой теории рассматривается полупроводниковый катализатор, представляющий"собой идеальный кристалл, образованный ионами с оболочкой инертного газа. При отличной от абсолютного нуля температуре в зоне проводимости такого кристалла имеются электроны, обеспечивающие свободные валентности на его поверхности. Эти электроны участвуют в образовании связей адсорбирующихся частиц с поверхностью кристалла. Возможны три типа связи. 1. Слабая гомеополярная связь, обеспечиваемая валентным электроном одного из адсорбирующихся атомов, затягиваемым в зону проводимости кристалла. 2. Прочная гомеополярная связь, в которой кроме этого электрона участвует электрон кристалла, переходящий на локальный энергетический уровень, возникающий в запрещенной зоне кристалла в результате адсорбции. 3. Ионная связь, образующаяся при переходе валентного электрона адсорбированного атома в решетку кристалла. Наиболее реакционноспособны состояния со слабой связью, так как они характеризуются ненасыщенными валентностями. [c.279]

Единственный внешний электрон атома щелочного металла движется над замкнутой сферической 8 / -оболоч-кой остова. Потенциал ионизации ПИ (Ме) невелик, что облегчает отрыв внешнего электрона и образование иона Ме . Внешний 8 /> -электрон-ный слой атома галогена имеет тенденцию к захвату одного электрона и образованию иона Х с 8 -оболочкой, на что указывает высокое значение сродства атома галогена к электрону (табл. 16) [к-2]. При сближении атомов Ме и X возможен переход электрона от Ме к X с образованием сферически симметричных ионов Ме и Х . Такой переход всегда требует затраты энергии, равной ПИ (Ме) — СЭ (X). [c.160]

Следует иметь в виду, что ассоциации подвергаются сольвати-рованные ионы. Существование ионных пар доказано различными экспериментальными методами — измерением электропроводности, ЭД С и др. Образование ионных пар может сопровождаться как полной или частичной десольватацией ионов, так и неизменностью сольватных оболочек. При полной десольватации образующиеся ионные пары называются контактными, в других случаях неконтактными (ионы здесь связаны через молекулы растворителя). Ионные пары имеют высокие дипольные моменты. [c.232]

Введение низкомолекулярной соли в раствор полиэлектролита приводит к образованию около заряженных макромолекул ионных оболочек из противоионов, которые экранируют взаимодействие зарядов по цепи и вызывают уменьшение 1 эл и Др/Са Однако даже при очень высокой ионной силе раствора сохраняются электростатические взаимодействия между ближайшими по цепи заряженными группами. Поэтому кривые потенциометрического титрования полиэлектролитов даже в концентрированном растворе низкомолекулярной соли отличаются от кривых титрования соответствующих низкомолекулярных аналогов. [c.154]

Природа растворителя. Среди обычных растворителей вода отличается наиболее высокой диссоциирующей (ионизирующей) способностью. Так, полярный характер молекулы воды обусловливает образование гидратных оболочек вокруг каждого иона. Высокая диэлектрическая постоянная воды (80,4 при 20°) уменьшает электростатическое взаимодействие между разноименно заряженными ионами. Все это способствует повышению степени диссоциации электролита в воде. [c.193]

Вид рассматриваемых экспериментальных зависимостей обусловлен природой ионов и химическими взаимодействиями в растворах. Кривые с минимумом наблюдаются у электролитов, содержащих катионы с оболочкой инертных газов. Ионы без таковой проявляют склонность к образованию ионных пар катион — анион или комплексных соединений. [c.429]

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]

Положительно заряженные ионы металлов в низшей степени окисления. Ионы металлов в низшей степени окисления образуются из нейтральных атомов в результате отдачи только части электронов внешней оболочки. Например, атом олова с конфигурацией внешнего слоя 5 может терять —2 электрона (т. е. не все) с образованием иона имеюще- [c.13]

Ионная связь обусловливает образование ионных кристаллов, а также ионных молекул, существующих в парах ионных соединений. Она является следствием электростатического притяжения противоположно заряженных ионов и возникает между атомами, сильно отличающимися потенциалом ионизации и сродством к электрону. Наименьшим потенциалом ионизации обладают атомы щелочных металлов. Отдавая свой внешний электрон, эти атомы превращаются в одновалентные катионы, электронная оболочка которых подобна оболочке атомов инертных газов. Наибольшей энергией сродства к электрону обладают атомы галогенов. Достраивая свою электронную оболочку, эти атомы становятся одновалентными анионами. [c.114]

О — Н координированной молекулы воды и тем сильнее водородная связь между координированной молекулой Н2О в комплексе и моле-кулз1 н воды гидратной оболочки комплекса. Все это может привести к разрыву связи О — Н в координированной молекуле Н 0, к превращению водородной связи —Н. .. ОН 2 н ковалентную с образованием иона ОНз и гидроксо-аквокомплекса по схеме [c.209]

Для нейтральных частиц образование комплекса возможно в результате мультипольного электростатического взаимодействия, нри заметном перекрывании их электронных оболочек в области дейстиия обменных сил, либо же при образовании ионной пары, которая стабилизируется переходом электрона с одпой молекулы на другую. [c.138]

В последнем случае само образование ионов является гетеро-литическим процессом перехода протона от одной молекулы к другой. Протон, имеющий незаполненную ls-оболочку, является исключительно сильным акцептором электронных пар н поэтому в растворе не способен к самостоятельному существованию. Благодаря малым размерам протон легко переходит от одного донора к друюму, что приводит к перераспределению зарядов и, в частном случае, к ионизации молекул. Процессы перехода протона, так называемые проталитические процессы, играют исключительно важную роль во многих классах химических реакций. [c.31]

Нейтрализация осуществляется за счет экранирования заряда иона частью электронной плотности, которая оттягивается от атомов кислорода ближайших молекул воды. Но смещение 9лсктрои-И0Й плотности ближайших молекул воды создает ее дефицит на этих молекулах, который частично покрывается смещением электронной плотности от следующих молекул и т. д. Так, вследствие поляризации дальних молекул воды и нарушения их струк1урных соотношений происходит образование гидратной оболочки иона, распространяющейся на расстояние до десятых долей микромет-26 [c.26]

Ионизации металлов с образованием ионов октетной структуры электронных оболочек присуща элементам главных групп периодической системы элементов Д. И. (Менделеева. Металлы переходных групп образуют июны с оболочками, в которых не полностью замещены электронами уровни Зd, 4ё, 4/, 5< , 6/1. К металлам главных групп периодической системы принадлежат Си, 2п, Оа, Ай, С(1, 1п, 5п, 8Ь, Те, Аи, Не, Т1, РЬ, В1 и др. К группе переходных относятся Т1, V, Сг, Мп, Те, Со, N1, Рс1, Р1, Ни, КЬ, Об, 1г и др. [c.124]

Гидратированные многозарядные катионы металлов реагируют с водой как катионные кислоты средней силы. Водный раствор соли алюминия содержит, например, ион гексаакваалю-миния (1П) [А1(Н20)б] +. Вследствие высокого заряда катиона между ионом АР+ и атомами водорода гидратной оболочки возникает сильное отталкивание. Это приводит к переносу протона от молекулы воды гидратной оболочки к молекуле воды — растворителя с образованием иона гидроксония. Реакцию протолиза можно записать в виде следующего уравнения [А1(НгО)в]3+ + НаО Н,0++[А1(НаО)бОН]2+ [c.384]

В растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью участие растворителя в образовании ионов увеличивается за счет влияния диэлектрических свойств. В зависимости от значения диэлектрической проницаемости ионы, образовавшиеся в результате разрушения ионной решетки или гетеролиза полярной связи, либо ассоциированы, либо находятся в растворе в виде отдельных ионов, окруженных сольватной оболочкой. При использовании растворителей с низкой диэлектрической проницаемостью возникают преимущественно ионные ассоциаты и ионные пары, в которых два или более иона связываются электростатическими силами. Ассоциированные ионы образуют самостоятельные частицы и вследствие взаимного насыщения электрических зарядов не дают вклада в электрическую проводимость раствора. При переходе к среде с более высокой диэлектрической проницаемостью электростатическое притяжение между катионами и анионами в соответствии с законом Кулона (разд. 32.3.1) ослабляется и образуются отдельные, большей частью сольватированные ионы. При растворении полярных соединений в растворителе с высокой диэлектрической проницаемостью это состояние достигается без каких-либо промежуточных состояний. Процесс перехода ионных ассоциатов в свободные ионы называют диссоциацией. Весь процесс можно записать с помощью следующей схемы последовательных реакций [c.451]

Поскольку благородные газы чрезвычайно инертны, следует ожидать, что, если они и способны вступать в реакции, то лишь в очень жестких условиях. Далее, следует ожидать, что способность к химическим превращениям в первую очередь должны проявлять наиболее тяжелые благородные газы, поскольку они обладают более низкими энергиями ионизации, как это видно из рис. 6.6, ч. 1. Более низкая энергия ионизации предполагает возможность потери атомом электрона при образовании ионной связи. Кроме того, поскольку элементы группы 8А уже содержат в своей валентной оболочке восемь электронов (за исключением гелия, в атоме которого всего два электрона), образование ими ковалентных связей возможно лишь с участием орбиталей из надва-лентной оболочки. Но, как известно (из разд. 7.7, ч. 1), этой способностью обладают главным образом атомы более тяжельос элементов. [c.287]

Предполагается, что при образовании ионной связи атомы стремятся отдать или приобрести столько электронов, чтобы строение их внешней электронной оболочки оказа.пось аналогичным строению устойчивой внешней оболочки ближайшего по расположению в периодической системе благородного газа. [c.143]

На такое двойственное влияние ионов в растворах указывает такн<е антибатность в зависимости теплопроводности и скорости прохождения звука в растворах с увеличением концентрации. Тенлопроводпость возрастает, а скорость звука падает, хотя, как правило, теплопроводность жидкостей пропорциональна скорости звука. На это же указывает большая энтропия растворов, чем та, которую можно было бы ожидать на основании одного только эффекта образования гидратной оболочки. На разрушение структуры воды в растворах указывают и оптические исследования солевых растворов. [c.148]

Часто к первой главной подгруппе относят и водород, являющийся, так же как и щелочные металлы, -элементом. Однако даже в общих признаках (сходный характер спектра, образование иона Э+, восстановительная способность, реакции взаимного вытеснения металлов и водорода) содержатся и черты отличия водорода от металлов протон несоизмеримо меньше катионов щелочных металлов и всегда глу-бС К0 внедряется в электронные оболочки соединенного с ним атома энергия ионизации водорода почти в три раза больше примерно одинаковых первых энергий ионизации щелочных металлов поведение водорода сходно с поведением металлов только в водных растворах его восстановительная активность проявляется лишь при высоких хемпературах. С другой стороны, можно yкaзaтiJ на многочисленные свойства, которые объединяют водород с галогенами (см. стр. 95). Поэтому целесообразно присоединить водород к подгруппе фтора. [c.90]

Вырванный электрон поглощает энергию, равную сумме энергии ионизации и полученной им кинетической энергии. Поэто.му зависимость поглощения от энергии носит характер непрерывной кривой, начинающейся резким скачком у границы ионизации и постепенно спадающей в сторону более высоких энергий. Этот резкий скачок (край поглощения) позволяет определить энергию ионизации. Таких кривых в спектре несколько. Самый коротковолновый край поглощения соответствует вырыванию электрона из оболочки 15 и образованию иона с термом Аналогичный терм возникает при вырывании х-электрона с других уровней. Вырывание р-электрона приводит к термам Pl/2 и / з/2, -электрона — к термам Дз/а, Оъп и т. д. Получается набор термов, аналогичный набору для одноэлектронного атома. Однако в силу традиции применяются другие обозначения слон с п=, 2, 3, 4, 5, 6,... обозначают буквами /С, L, М, N, О, Р,, а последовательные термы каждого слоя отмечают римскими цифрами [c.228]

В газах под действием излучения наряду с процессами первичной ионизации и возбуждением происходит вторичная ионизация, Кроме того, образующиеся ионы и электроны обладают определенной кинетической энергией. Поэтому значение средней энергии, необходимое для образования ионной пары больше, чем значение энергии ионизации, и зависит от природы газа. Для разных газов значения W различны, что дает возможность определять состав двухкомпонентной смеси. Различие в свойствах молекул разных газов еще отчетливее проявляется в различной способности их к присоединению электронов. Способность к присоединению электрона обусловлена тем фактом, что электрическое поле положительно заряженного ядра неполностью экранировано электронными оболочками, в связи с чем возникает возможность присоединения одного электрона. Получающиеся отрицательные ионы движутся в электрическом поле со значительно меньшей скоростью, чем свободные электроны. Вследствие большого сечения столкновения их с положительно заряженными ионами рекомбинация их значительно более вероятна. Аналогичным образом электроны и ионы могут присоединяться также к частицам аэрозоля. Частицы аэрозоля, имеющие большую массу, настолько медленно движутся в электрическом поле, что полностью теряют свой заряд в процессе рекомбинаций, не достигая электродов. При этом происходит уменьшение ионизационного тока в камере в соответствии с долей присоединившихся к аэрозолю ионов. [c.324]

В качестве примера образования ионного соединения рассмотрим образование молекулы Na l в газовой фазе. Электронные конфигурации атомов натрия Is 2s 2/) 35 и хлора Is 2s 2/ 3s Зр показывают, что они легко могут быть превращены в оболочки инертных газов неона Is 2s 2р и аргона 2s 2р 3s Зр соответственно, при переходе одного электрона от натрия к хлору. В результате электростатиче- р с. 13. Образование ионов ского взаимодействия Na+ и С1- [c.75]

Образование восьмиэлектронной оболочки в этих случаях должно было бы сопровождаться отдачей большого количества электронов и появлением нестабильных многозарядных положительных ионов, например, Ре -. Поэтому могут возникнуть и другие электронные конфигурации, оказывающиеся выгодными в таких случаях (нанример, пятиэлектроиная конфигурация иона Рез-Н). [c.76]

Ионный кристалл АХ образован ионами А+ и X", которые удерживаются вместе электростатическими (кулоновскими) силами. В случае идеальной ионной связи валентный электрон переходит от одного атома к другому (в кристалле Na I, например, электрон с 35-уровня натрия переходит на Зр-уровень хлора). Электронные оболочки образующихся ионов заполнены. Заметим, однако, что в действительности полного перехода электрона от одной частицы к другой не происходит, электронные оболочки частиц в ионных кристаллах все же несколько перекрываются, что означает частично ковалентный характер связи. Определяющими являются все же электростатические взаимодействия, благодаря которым ионные кристаллы обладают высокой энергией связи, прочностью, высокой температурой плавления. [c.176]

На рис. XVII. 1 показана решетка МаС1, энергию которой мы рассмотрим в качестве конкретного примера. Для этого выберем один ион и рассмотрим его энергию взаимодействия со всеми остальными ионами. В первой координационной оболочке находится шесть ионов противоположного знака. Энергия взаимодействия с ними равна —6е/ (здесь ё период решетки). В следующей координационной сфере находятся 12 одноименных ионов, что дает вклад в энергию, равный 12е /( Эти ионы находятся в вершинах квадратов, образованных ионами. В следующей сфере находятся в вершинах кубов восемь ионов. На основе такого рассмотрения мы получим энергию [c.344]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология