Подвижность и масса ионов

Подвижные обменивающиеся ионы проникают через поверхность ионита в обоих направлениях, а высокомолекулярные ионы с противоположным зарядом, из которых состоит основная масса ионита, неподвижны. Поэтому поверхность зерна ионита можно рассматривать как мембрану, проницаемую для одних ионов и непроницаемую для других. На этой условной мембране устанавливается равновесие, которое называют мембранным или доннановским, по фамилии Ф. Доннана, опубликовавшего в 1911 году теорию равновесия для полупроницаемых мембран. Возможно теоретическое описание закономерностей ионного обмена как процесса, идущего через полупроницаемую мембрану [52, 180, 181]. Получаемые при этом результаты оказываются тождественными описанным выше на основе представлений об ионном обмене как о гетерогенной химической реакции. [c.307]

Таблица 7.8. Значения подвижностей некоторых ионов в воде при 25°С, их атомных масс и обобщенных потенциалов

Из данных, приведенных в табл, 7.8, видно, что подвижность элементарных ионов зависит от значения обобщенного потенциала иона в большей степени, чем от массы иона. Это объясняется различной степенью гидратации ионов ионы более высокого потенциала удерживают около себя большее количество полярных молекул воды. Поэтому масса иона, двигающегося вместе с гидратными молекулами воды, значительно больше, чем масса соответствующего атома. [c.200]

Величины скорости и подвижности ионов связаны определенным образом с размерами и массой ионов. Правильная закономерность уменьшения подвижности и электропроводности с увеличением размеров ионов наблюдается в расплавах солей. В водных растворах эта зависимость часто искажается вследствие неодинаковой степени гидратации ионов. Например, -подвижность иона лития в водном растворе меньше подвижности Ыа+ и других ионов щелочных металлов (высокая степень гидратации иона лития) в расплавах же его подвижность наибольшая по сравнению с Ма+, К+ и др., как и следует ожидать, исходя из размеров указанных ионов. Подвижность ионов сильно зависит от природы растворителя. Так, например, при бесконечно большом разбав- [c.268]

Каждый ионообменник содержит определенное число групп с подвижными обмениваемыми ионами. Число таких групп в единице массы (объема) ионообменника характеризует величину обменной емкости, которая теоретически может быть выражена в произвольно выбранных единицах. В области ионообменников строгой терминологии до сих пор не установлено. В данной монографии использована терминология, рекомендованная ИЮПАК в 1972 г. [1]. [c.23]

Подвижность иона обратно пропорциональна массе иона. Так как масса электрона много меньше массы ионов, то и [c.62]

Величина подвижности находится в определенной связи с размерами и массой иона. При рассмотрении этого вопроса следует иметь в виду сольватацию ионов, обусловленную электрическим полем иона и полярностью молекул растворителя, т. е. то обстоятельство, что ионы в растворах соединяются с некоторым числом молекул растворителя. [c.267]

Непосредственное электрическое воздействие имеет место прежде всего при тихом и при тлеющем разрядах следствием этого являются разнообразные химические реакции либо в самой разрядной трубке, либо за счет дополнительного взаимодействия возникшего активного компонента с другими веществами. Поскольку при этих видах разрядов не возникают свободные электроны, то повышение температуры, как правило, незначительно и в большинстве случаев составляет величину порядка 50—200°. Электроны вследствие незначительной массы гораздо подвижнее положительных ионов и не находятся с ними в термическом равновесии. Закон действия масс не применим -К химическим реакциям в разрядной трубке. [c.535]

При концентрациях реагирующих веществ, лишь незначительно превышающих одномолярные, результаты расчетов, получающиеся в случае применения закона действия масс, для слабых электролитов отклоняются на несколько процентов. Для сильных электролитов наблюдаются значительные отклонения даже при более низких концентрациях, так как сильные электролиты диссоциируют практически полностью, и подвижность их ионов вследствие межионного взаимодействия уменьшается весьма значительно по сравнению со слабыми электролитами. [c.118]

Кроме того, расчеты позволяют оценить скорости туннельного перехода ионов Н+ и при этом, используя зависимость т от массы иона, получают значение Н/В изотопного эффекта около 20. Таким образом, поскольку аномальная подвижность 0+ незначительна по сравнению с диффузией ОзО под действием поля, изотопное отношение подвижностей Н" и равно примерно 5. Этот вывод не подтверждается результатами эксперимента, так как ион 0+ сам обладает заметной аномальной подвижностью [146], что было обнаружено почти одновременно с опубликованием статьи Бернала и Фаулера, сразу после первого определения концентрации [c.108]

Подвижности ионов сильно зависят и от природы растворителя. Существенным фактором служит изменение вязкости. Кроме того, это связано с тем обстоятельством, что ионы в растворах соединяются с некоторым числом молекул растворителя (сольватируются). Сольватация уменьшает подвижности ионов. Однако надо отметить, что величина сольватации обусловлена не только свойствами молекул растворителя, но и свойствами ионов растворенного вещества. Так, например, при сравнении электропроводности хлоридов щелочных металлов, казалось, можно ожидать, что наибольшую электропроводность будет иметь хлорид лития, так как ион лития имеет наименьшую массу и потому должен обладать наибольшей подвижностью. Однако из приведенных в таблице 36 опытных данных видно, что хлорид лития в водном растворе имеет самую малую электропроводность, т. е. ион лития оказывается менее подвижным, чем ионы других щелочных металлов. [c.151]

Подвижности ионов сильно зависят и от природы растворителя. Существенным фактором служит изменение вязкости. Кроме того, это связано и с тем обстоятельством, что ионы в растворах соединяются с некоторым числом молекул растворителя (сольватируются). Сольватация уменьшает подвижности ионов. Однако надо отметить, что величина сольватации обусловлена не только свойствами молекул растворителя, но и свойствами ионов растворенного вещества. Так, например, при сравнении электропроводности хлоридов щелочных металлов, казалось, можно ожидать, что наибольшую электропроводность будет иметь хлористый литий, так как ион лития имеет наименьшую массу и потому должен обладать наибольшей подвижностью. Однако из приведенных в таблице 32 опытных данных видно, что хлористый литий в водном растворе имеет самую малую электропроводность, т. е. ион лития оказывается менее подвижным, чем ионы других щелочных металлов. Это обусловлено тем, что ион лития, имея одинаковый заряд с ионами других щелочных металлов, из-за своего малого ионного радиуса обладает более сильным электрическим полем. Это более сильное поле, в свою очередь, способно удержать большое количество полярных молекул воды. Поэтому ион лития сильнее гидратирован, чем ионы Ма , K Сз [c.181]

Величины скоростей и подвижностей ионов связаны определенным образом с размерами и массой ионов. Правильная закономерность уменьшения подвижностей и электропроводности с увеличением размеров ионов наблюдается в расплавах солей. В водных растворах эта зависи.мость часто искажается вследствие неодинаковой степени гидратации ионов. Например, подвижность иона лития в водном растворе меньше подвижности Ыа+ и других ионов щелочных металлов (высокая степень гидратации иона лития) в расплавах же его подвижность наибольшая, по сравнению с Ыа+, К+ и др., как и следует ожидать, исходя из размеров указанных ионов. Подвижности ионов сильно зависят от природы растворителя. Так, например, при бесконечно большом разбавлении подвижность иона водорода при 25° С в воде равна 350, в метиловом спирте 143, в этиловом — 62 (сказывается влияние вязкости среды и неодинаковая степень сольватации ионов). [c.240]

Нельзя сомневаться в том, что нити серебра могут расти у их основания и удлиняться за счет выталкивания из кристалла, поскольку авторы наблюдали это явление в электронный микроскоп. Так, например, конец нити, изображенной на рис. 5, появился первым и лишь после этого он удалился от кристалла бромида серебра в результате роста ствола нити. Мы умышленно избегаем употребления термина выдавливание , который указывал бы, что форма нити обусловлена энергичным продав-ливанием через жесткое отверстие, тогда как скорее можно думать, что кристаллические нити растут в результате миграции атомов серебра к их основанию. Следует отметить, что в случае, показанном на рис. 5, нити скорее растут из подвижной массы серебра, а не из бромида серебра. С другой стороны, нет никаких сомнений, в том, что нитевидные структуры могут расти в результате миграции ионов серебра вдоль нити. Например, при помощи оптического микроскопа было обнаружено, что в структуре, изображенной на рис. 2, конические концы образовались после формирования большей части лент с тупыми концами. [c.475]

Амбиполярная диффузия и амбиполярная термодиффузия. Наличие градиента концентрации в плазме обусловливает возникновение других градиентов, в том числе градиента электрического потенциала. Образование последнего можно объяснить тем, что под действием градиента концентрации электроны, обладающие большой подвижностью, опережают ионы, диффундирующие медленно, что приводит к поляризации плазмы. Возникающее электрическое поле тормозит дальнейшую диффузию электронов и ускоряет ионы. Стационарный диффузионный процесс обоих сортов частиц устанавливается тогда, когда результирующие скорости диффузии электронов и ионов становятся равными. Амбиполярной принято называть совместную диффузию электронов и ионов в плазме. Как видно, в динамике установления процесса амбиполярной диффузии принимают участие электростатические силы, откуда и название амбиполярной диффузии. Однако сама величина стационарного амбиполярного диффузионного потока не зависит от сил электрической поляризации плазмы. Дело в том, что происхождение амбиполярной диффузии обусловлено различием масс диффундирующих частиц. Образование электрического поля является лишь следствием того, что эти частицы, к тому же, электрически заряжены [c.27]

Вычислим степень и константу диссоциации слабого электролита на примере уксусной кислоты с учетом зависимости подвижности ионов от их концентрации (ионной силы) и отклонения от закона действия масс. [c.467]

Контакт двух фаз на идеальной модели происходит по геометрической плоскости. По Варду и Бруксу [112], существует очень тонкий (толщиной в несколько ангстремов) слой, который является переходной областью между двумя фазами. На обеих сторонах этого слоя имеется некоторый конечный перепад между концентрацией растворенного вещества в одной фазе и равновесной концентрацией в другой. Учитывая возможную величину этого перепада и толщину слоя, Вард и Брукс приняли допущение, что в этом слое коэффициент диффузии О гораздо меньше, чем в основной массе жидкости. Таким образом, прохождение молекул через этот слой связано с преодолением дополнительных сопротивлений. Дэвис [22] также сообщает, что в диссоциированных растворах подвижность ионов на поверхности стыка значительно меньше (в 10 раз), чем в основной массе жидкости. [c.52]

При титровании слабой (например уксусной) кислоты сильным основанием (например NaOH), вначале, пока образующейся соли ( Hg OONa) мало, появление в растворе одноименных анионов практически полностью диссоциированной соли в соответствии с законом действующих масс понизит диссоциацию кислоты и уменьшит концентрацию подвижных ионов Н, что приведет к некоторому уменьшению электропроводности. Далее электропроводность начнет постепенно возрастать по мере увеличения в растворе концентрации ионов сильно диссоцирован-ной соли. Немедленно после нейтрализации электропроводность начнет расти еще более круто, так как в растворе появятся подвижные гидроксильные ионы сильной щелочи (см. рис. 376 ) [c.108]

Рис. 23.4. Зависимость подвижности ионов в различных газах от Е р [8] а — подвижность собственных ионов в гелии, неоне и аргоне, р=1 мм рт.ст.-, б —завненмость подвижности от массы иона в гелии, неоне и аргоне, р=760 мм рт. ст. в — подвижность ионов

Если найти аналитическое выражение для кривой восстановления поля по времени, введя подвижность в виде параметра, то можно определить 1) является ли подвижность образовавшихся ионов в основном постоянной на всем их пути, т. е. во время и после 10 столкновений, 2) какова подвижность в данных условиях давления и электрического поля. Эти исследования позволили обнаружить удивительный факт, что наблюдаемая подвижность к различных органических газов не обязательно связана с массой исходной молекулы М (например, согласно выражению /с = onst как можно было ожидать. [c.148]

В зависимости от условий эти три процесса переноса в каждом случае дают разный вклад в перенос массы. Если жидкость как целое находится в покое, вязкое течение не влияет на поток если химический потенциал (активность) -го вещества постоянен во всей магериальной системе, диффузия не имеет значения и, наконец, если электрический заряд частиц рассматриваемого -го вещества равен нулю, электрическое поле не дает непосредственного вклада в поток. Однако на практике редко один процесс протекает изолированно от двух других. Так, диффузия изменяет концентрацию раствора и соответственно его плотность, что вызывает конвекцию, т. е. вязкое течение. Электрический ток, проходящий через электролит, способствует изменению концентрации вблизи электродов, что обусловливает диффузию. В большинстве случаев конвекция также дает вклад в суммарный перенос массы. Кроме этого, при диффузии электролита из-за различной подвижности разных ионов в растворе возникает градиент электрического потенциала, влияющий на поток даже в отсутствие внешнего электрического поля. Тем не менее при теоретическом обсуждении переноса массы отдельное рассмотрение трех типов переноса можно считать оправданным, поскольку таким образом подчеркиваются важные соотношения и исключаются трудности, возникающие при их единой обработке. [c.301]

Соотношение (4.2.3) является также основой закона Ома для электролитов, так как не существует простой связи между массой и подвижностью, или проводимостью, ионов. Так, масса иона почти вчетверо больше масы иона С1 , а подвижности этих ионов различаются очень мало. [c.316]

НОН также гид офобен и водородных связей почти не образует. Ион НзСЬ свободно мигрирует по гидродинамическому механизму, а его более низкая по сравнению с ионом HsO+ подвижность обусловлена большой массой иона. [c.342]

Подвижность ионов зависит от природы ионов и растворителя а также от температуры раствора. Обычно чем больше масса иона тем меньше его подвижность, и наоборот. Так, например, в рас творе H l подвижность ионов Н" " при электролизе в 5 раз меньше чем подвижность ионов С1 подвижность ионов Си" " " при электро лизе раствора 11SO4 примерно в 3 раза меньше, чем подвижность ионов SO4 и т. д. Кроме того, подвижность ионов уменьшается с понижением температуры раствора. Наименьшей подвижностью обладают водородные и гидроксильные ионы. [c.348]

Следует учесть, что масса ионов не дает количественной. характерисшки и. подвижности. Так, например, масса иона А почти вдвое больше массы иона N0 , тем е менее подвижносп. их при электролизе водного раствора ночти одинакова. [c.348]

Понятие подвижности иона в газе вполне обосновано лишь при относительно высоких давлениях газа (1—10 мм рт. ст.) и малой напряженности поля (нет автоионизации) когда прямая пропорциональность между V ж Е нарушается, понятие П. и. становится весьма условным. П. и. в газе может быть определена из теории Ланжевена. В теории предполагается, что энергия поступательного движения ионов вдоль ноля мала по сравнению с энергией теплового движения, а столкновения частиц происходят как соударения упругих шаров. По этой теории П. и. убывает с ростом массы иона и давления газа. Более строгая теория, данная также Лапжевеном, учитывает поляризационные силы, действующие между ионами и нейтральными молекулами, и объясняет рост П. и. с уменьшением диэлектрич. проницаемости газа, в к-ром происходит движение ионов. При движении ионов в сильных полях и при малых давлениях газа теория П. п. должна учитывать неупругие столкновения, образование и распад отрицательных ионов, а для положительных ионов — эстафетный перенос заряда (перезарядка), к-рый состоит в передаче заряда иона молекуле при столкновении. Последний процесс особенпо существен при движении в газе его собственных ионов. Изучение Н. и. весьма существенно для понимания процессов, происходящих при электрич. разрядах в газе. [c.54]

Когда замыкающие глицинатные ионы доходят до рабочего геля, их число и подвижность увеличиваются, поскольку значение pH 8,9 приближается к рКа. глицина. Теперь подвижность глицинатных ионов становится выше, чем у белковых анионов. Глицинатные ионы подтягиваются , при этом образуется более резкая граница между ними и ионами хлора. С белковыми анионами такого не происходит, поскольку молекулярное сито при переходе от верхнего геля к рабочему становится более мелким. Как только последний ион хлора уходит из рабочего геля, pH повышается, потому что ионы хлора заменяются более основными глицинатными, и вместо исходной системы трис-НС1 образуется трис-глициновый буфер. Вследствие этого возрастает отрицательный заряд белковых анионов, и их движение в однородном электрическом поле происходит в соответствии с величинами отношения заряд/масса Электрофорез обычно завершается в пределах 1 ч при постоянной силе тока 10 мА на одну рабочую трубочку, [c.133]

Повышенная электрическая проводимость органических полупроводников объясняется высокой подвижностью я-электро-нов сопряженных двойных связей. Это обусловливает эстафетную электронно-дырочную проводимость при состоянии, когда электроны находятся в них на более высоких энергетических уровнях. В результате взаимодействия с поверхностью, ограничивающей объем, электрон мол<ет оторваться от молекулы л попасть на поверхность. При этом в молекуле возникает вакансия— дырка. Эффективная масса электронов и дырок много меньше массы молекулы, так что у соседней молекулы, которая не успевает заметно сместиться, один из электронов. может перескочить в образовавшуюся дырку. Одновременно мигрируют как положительные, так и отрицательные заряды. Электрическая проводимость по эстафетному механизму возникает за счет электронных донорно-акцеиторных взаимодействий между молекулами и на границе масляной фазы с поверхностью металла. В отличие от ионной или форетической проводимости при эстафетной электрической проводимости не происходит переноса вещества, а значит, последняя не долл<на зависеть от вязкости среды. [c.61]

Для масс-спектров спиртов, молекулы которых содержат 5—10 атомов углерода, наиболее характерными являются углеводородные ионы. Один из возможных путей их образования — удаление из молекулярного нона гидроксильной группы и одного атома водорода (или молекулы воды). Так, интенсивность пика ионов (М—18)+в масс-спектрах пентанола-1 и З-метилбутанола-1 достигает 12,3 и 11,1% от полного ионного тока, соответственно. Можно предположить, что в эту реакцию вовлекается подвижный атом водорода, связанный с углеродным атомом, который находится в -положении по отношению к гидроксилу. При отсутствии указанного атома водорода вероятность образования ионов (М—18)+ уменьшается в спектре 2, 2-диметилпропанола-1 количество ионов (М—18)+ составляет только 0,02% от полного ионного тока. По мере увеличения молекулярного веса спиртов интенсивность пиков ионов (М—18)+ в спектрах резко падает для гексанола-1 величина пика ионов (М—18)+ становится равной 2,38%, а для ундеканола-1 она составляет всего сотые доли процента от полного ионного тока. [c.81]

Удельная электропроводность 1%-ного (по массе) водного раствора пропионовой кислоты С2Н5СООН при 298 К составляет 4,79-Ю Ом- -см . Считая, что плотность раствора равна 10 кг/см , определите pH этого раствора. Данные о предельных подвижностях ионов возьмите из справочника. [c.58]