Элементарные процессы в ионной

Радиационно-химические газофазные процессы. Действие ионизирующих излучений на газы приводит к таким процессам, как ионизация, образование отрицательного иона, перезарядка частиц, мономолекулярные превращения первичных ионов, бимолекулярные ион-мо-лекулярные реакции и нейтрализация ионов [17]. Подобные же элементарные процессы могут протекать и под воздействием электрического разряда, коротковолнового ультрафиолетового излучения и др. Однако радиационное воздействие имеет особенности, позволяющие создать промышленные технологические процессы. [c.182]

Реакциям свободных атомов и радикалов, образовавшихся в первичных процессах, а также в быстрых ионно-молекулярных реакциях и реакциях возбужденных частиц, требуется быть также сравнительно быстрыми, для того чтобы обогнать процесс нейтрализации. Кроме того, при самой нейтрализации вследствие ее диссоциативного характера рождаются новые свободные радикалы и, поскольку рекомбинация атомов и радикалов имеет константы скорости на несколько порядков меньше, чом константы нейтрализации, значительная доля реакций радикалов с молекулами и сама рекомбинация атомов и радикалов являются в последовательности элементарных процессов сложной радиационно-химической реакции самыми поздними. [c.196]

Таким образом, реакция является сложной, чем, по-видимому, и объясняется аномально высокий предэкспоненциальный множитель, крайне мало вероятный для истинно элементарного процесса. Перенос электрона между ионом и молекулой может сопровождаться вторичными превращениями. Например, при реакции Ре + с перекисью водорода и персульфат-ионом перенос электрона от Ре- приводит к разрыву связи О—О (см. табл. 11). [c.104]

Что такое первичный солевой эффект Самые общие представления о нем позволяют более глубоко понять сущность элементарных процессов химических реакций, протекающих в растворах. Рассмотрим один из аспектов Т гории сильных электролитов Дебая — Хюккеля (разд. 31.4), а именно зависимость коэффициента активности от ионной силы раствора. [Теория влияния нейтральных солей на скорость химических реакций в растворах была развита Бренстедом и Бьеррумом.] [c.184]

Механизм элементарного акта ионных реакций можно трактовать при помощи поверхностей потенциальной энергии системы в начальном и конечном состояниях. Для простейших реакций электронного переноса, не сопровождающихся изменением структуры иона, в качестве координаты реакции (т. е. того параметра, который претерпевает изменение в ходе процесса) следует выбрать некоторую обобщенную координату у, характеризующую конфигурацию диполей среды. На рис. 26 представлены одномерные потенциальные кривые начального и конечного состояний системы для таких реакций. Исходной равновесной конфигурации диполей растворителя отвечает координата , а конечной — yf. Координата характеризует ориентацию диполей растворителя в переходном состоянии реакции. Кривая 1 получена суммированием потенциальной энергии системы растворитель + за- [c.87]

Важно выяснить, из каких составных частей складывается эта величина. Для этого мысленно расчленим рассматриваемую реакцию на ряд элементарных процессов. Учитывая, что реакция протекает при сравнительно низкой температуре (25° С), оценивая величины А0°, приближенно можно пренебречь изменением энтропии AS° в уравнении AG° = АЯ° — TAS° и приближенно считать AG° = АН°. Для осуществления реакции прежде всего необходимо затратить энергию D на диссоциацию молекулы водорода. Следующий шаг состоит в превращении атома водорода в ион. Это сопровождается затратой энергии Uh+, носящей название потенциала ионизации. При переходе иона водорода в раствор выигрывается теплота его гидратации Нн+- При одновременном восстановлении иона металла сначала затрачивается энергия, соответствующая его теплоте гидратации Затем [c.184]

Элементарные процессы в плазме. Движение электрически заряженных частиц в плазме отличается от движения нейтральных частиц в газах. В обычном газе отдельная частица между двумя последовательными столкновениями движется с определенной постоянной скоростью, акт соударения можно представить как столкновение жестких шаров, путь отдельной частицы — ломаная зигзагообразная линия. При соударении нейтральных частиц направление движения и скорость меняются резко. В плазме заряженные частицы движутся под действием электрических полей ускоренно и замедленно. Ускоренное движение периодически заменяется замедленным, а замедленное — ускоренным. Траектория движения, как правило, — сложная зигзагообразная кривая, не содержащая прямолинейных участков. Плазма характеризуется большим числом разновидностей взаимодействий и соударений. Типичными взаимодействиями — соударениями являются нейтральная частица — нейтральная частица, ион — нейтральная частица, электрон — нейтральная частица, электрон — электрон, ион — ион. Взаимодействие заряженных частиц отличается от взаимодействия нейтральных атомов и молекул большим радиусом действия и коллективным характером. Каждый из перечисленных видов взаимодействий вносит свой индивидуальный вклад в физико-химические характеристики плазмы. Их строгий учет сталкивается с большими трудностями. [c.248]

Образование заметных концентраций ионов в газах осуществляется под действием очень высоких температур, квантов высокой энергии или быстрых частиц. Ионные реакции в газах включают обычно три стадии элементарные процессы образования ионов реакции их с нейтральными атомно-молекулярными частицами рекомбинацию ионов. Первая стадия связана с ионизацией частиц тем или иным способом (сильным электрическим полем, квантами света, при соударениях нейтральных частиц и т. п.). Вторая определяется протеканием ионно-атомных или ионно-молекулярных реакций. Третья характеризует ион-ионные реакции с образованием нейтральных частиц. [c.198]

Интенсивность линий. При достаточно высоких температурах (>3- Ю К) исследуемый элемент находится в состоянии плазмы. Под этим названием понимают излучающий, квазинейтральный, электропроводный газ, состоящий из атомов, молекул и ионов во всех возбужденных состояниях, а также свободных электронов. Эта система находится в термодинамическом равновесии, если все элементарные процессы (возбуждение, ионизация) обратимы и потери энергии отсутствуют. При этих условиях и не слишком высокой плотности плазмы число частиц, находящихся в основном и возбужденном состояниях (Л/о или Л ,), подчиняется распределению Больцмана [уравнение (5.1.12)]. Наблюдаемая интенсивность линий оказывается равной [c.184]

В связи с тем, что определение равновесных параметров (констант обмена) сопряжено с большими трудностями, динамика ионного обмена достаточно хорошо разработана лишь для наиболее простого обмена однозарядных ионов. Ряд теорий разработан для случая, когда скорость потока раствора через колонку настолько мала, что в элементарном слое сорбента успевает установиться ионообменное равновесие и тогда отпадает необходимость учета коэффициентов взаимодиффузии ионов в фазе сорбента. Более сложные теории разрабатывались для неравновесных процессов при допущении, что зерна ионита имеют шарообразную форму и одинаковую постоянную величину, т. е. не разбухают и не сжимаются в процессе ионного обмена. [c.180]

Ионная полимеризация является также цепной реакцией, но осуществляется с помош.ью катализаторов — веществ, которые активируют мономер, переводя его в ионное состояние. Процесс ионной полимеризации также складывается из нескольких элементарных актов 1) инициирование — образование ионов 2) рост цепи 3) обрыв цепи. В первой стадии образуются ионы, содержащие либо положительно заряженный (катионная полимеризация), либо отрицательно заряженный (анионная полимеризация) атом углерода с последующей передачей по цепи положительного или отрицательного заряда. [c.450]

Три основных элементарных процесса, с помощью которых в простых ионных кристаллах неорганических соединений осуществляется отклонение от стехиометрии, — это захват электрона катионом, расположенным вблизи анионной вакансии, захват электрона междоузельным катионом и потеря электрона анионом вблизи катионной вакансии. [c.279]

Элементарные процессы радиационной химии, для которых характерно участие быстрых заряженных и электронновозбужденных частиц, имеют много общего с процессами, протекающими при очень высоких температурах. Поэтому наметилась тенденция рассматривать все эти области химии с теоретической точки зрения как химию высоких температур. Относительный вклад ионов и возбужденных молекул в радиохимические реакции зависит от величины энергии излучения и от химической природы реагирующих молекул. Например, радиохимический процесс образования озона при действии излучения на кислород развивается через первично образующиеся возбужденные молекулы кислорода О 2, а радиационнохимическое окисление азота протекает с участием ионов N"2. [c.408]

Важно выяснить, из каких составных частей складывается эта величина. Для этого рассмотрим приведенную выше реакцию как ряд элементарных процессов. Учитывая, что она протекает ири сравнительно низкой температуре (25 °С) и оценивая величины Д0°, приближенно можно пренебречь изменением энтропии Д6 ° в уравнении АС°=АН°— —ТАЗ° и считать АО° = АЯ°. Для осуществления реакции прежде всего необходимо затратить энергию О на диссоциацию молекулы водорода. Следующий этап состоит в превращении атома водорода в ион. Это сопровождается затратой энергии носящей название потенциала ионизации. [c.237]

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПРОЦЕССОВ С УЧАСТИЕМ ЭЛЕКТРОННЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ В ИОННО-МОЛЕКУЛЯРНЫХ [c.97]

Совокупность имеющихся данных по влиянию на скорость растворения железа потенциала и pH раствора позволила сделать заключение о стадийном механизме этого процесса (с последовательным отщеплением сначала первого, а затем второго электронов) с участием в элементарных стадиях ионов ОН , хемосорбированных на поверхности железного электрода в результате диссоциативной адсорбции молекул воды. [c.8]

Элементарные процессы образования И. в г. Взаимод. нейтральных частиц с потоком быстрых электронов (электронный удар) приводит к образованию положит. ионов, если энергия электронов равна илн превышает потенциал ионизации I нейтральной частицы А (атома, [c.268]

Хотя в общем приведенные выше представления о каталитическом действии белков в присутствии ионов кобальта являются логичными и достаточно обоснованными, по-видимому сложность и большое разнообразие накладываемых друг на друга элементарных процессов, связанных в том числе и со сложным строением и поведением белковых макромолекул на поверхности электрода, заставляет многих исследователей проводить дальнейшие поиски более точного механизма рассматриваемых процессов, с учетом большого разнообразия факторов и их влияния на процесс катализа реакции электрохимического выделения водорода. Об этом достаточно определенно сказана С. Г. Майрановским в уже упоминавшейся монографии [10 [c.240]

Элементарные процессы реакции. Химические реакции можно классифицировать с различных точек зрения, но самое важное в исследовании химической реакции — это изучение природы элементарного процесса, т. е. механизма разрыва и образования связи или переноса электрона. Рассматриваемые в этой главе многоатомные молекулы и ионы участвуют в разнообразных реакциях, и сопоставление с указанной выше точки зрения характерных примеров таких реакций поможет глубже понять связь свойств элемента с его положением в периодической таблице. [c.168]

Механизмы окислительно-восстановительных реакций. Окислительно-восстановительные процессы на электродах являются гетерогенными реакциями. Реакция восстановления на катоде протекает через ряд элементарных процессов перенос ионов, находящихся в растворе, в прикатодное пространство, адсорбция их на поверхности электродов, перенос электронов, реакция замещения, следующая за переносом электронов, диффузия из приэлектродного пространства и т. д. Скорость окисления — восстановления определяется скоростями этих процессов, и поэтому выяснение механизмов этих реакций не всегда оказывается простым делом. [c.252]

Оптимальные условия для разделения рзэ соответствуют наибольшей многократности элементарных процессов сорбции и десорбции ионов при условиях равновесия или близких ему и в пределах необходимого времени эксперимента. На хроматографический процесс влияет много факторов, но все они в конечном счете определяют кинетику, статику и динамику обмена ионов водной фазы и фазы ионообменника. [c.96]

В ранних работах не учитывалось влияние строения двойного электрического слоя у электрода на электродные процессы [150, 162]. Для иллюстрации этого влияния можно указать на уменьшение константы скорости Щ разряда цинка при увеличении концентрации ионов натрия в растворе (см., например, данные табл. 13). Это явление было количественно объяснено на основе элементарной теории ионного двойного слоя [148]. [c.191]

Несколько иной точки зрения на физическую природу явлений катализа придерживался Л. В. Писаржевский ( 925 г.). Он считал основной, причиной катализа взаимодействие реагирующих веществ со свободными электронами катализатора. При этом молекулы веществ, подвергаемых воздействию катализатора, превращаются в положительные или отрицательные ионы в зависимости от их сродства к электронам. Описываемый механизм воздействия катализатора применим лишь к гетерогенно-каталитическим реакциям с газообразными веществами. Для объяснения гетерогенно-каталитических реакций в растворах применяется иной механизм, при котором предполагается переход в раствор небольшого количества ионов металла, применяемого в качестве катализатора. Изложенное показывает, что элементарные процессы образования газового электрода и элементарные процессы каталитического воздействия вещества оказываются тождественными. По теории Л. В. Писаржевского катализаторами, очевидно, могут быть только металлы и вещества, обладающие электрической проводимостью. На основании общих положений этой теории выводятся правила подбора катализаторов среди катализаторов особое место занимают переходные элементы. С точки зрения электронной теории Л. В. Писаржевского процесс адсорбции вещества на катализаторе имеет второстепенное значение. [c.5]

Главная доля первичных элементарных актов химического значения в разряде состоит в возбуждении и диссоциации молекул на нейтральные осколки. Эти элементарные процессы рассмотрены в настоящей главе. Напротив, при действии ионизирующих излучений, т. е. в радиационной химии, процессы ионизации электронным ударом, ионно-молекулярные реакции, рекомбинация ионов вносят существенный, а иногда и главный вклад в химический результат брутто-процесса. Поэтому мы сочли целесообразным отдельно рассмотреть эти типы элементарных процессов. Естественно, что кроме названных типов первичных элементарных процессов и в реакциях в разряде и в радиационно-химических процессах играют большую роль элементарные реакции атомов и свободных радикалов. [c.339]

Принципиальная схема участия ионно-молекулярного элементарного процесса в механизме сложной радиационно-химической реакции будет приведена ниже, после рассмотрения рекомбинации ионов. [c.379]

Воздействие света (видимого, ультрафиолетового) на реакщ1И изучает особый раздел химии — фотохимия. Фотохимические процессы весьма разнообразны. При фотохимическом действии молекулы реагирующих веществ, поглощая кванты света, возбуждаются, т. е. становятся реакционноспособными или распадаются на ионы и свободные радикалы (см. синтез НС1). Фотохимические исследования представляют собой огромный теоретический интерес. Достаточно сказать, что представление о цепных процессах возникло в связи с изучением фотохимических реакций. В значительной степени под влиянием фотохимии сложилось и современное представление о механизме химических реакций как совокупности элементарных процессов. [c.202]

Главная дол первичных элементарных актов химического значения в разряде приходится на возбуждение п диссоциацию молекул на нейтральные осколки. Эти элелкнтарные процессы рассмотрены в настоящей главе. Напротив, при действии ионизирующих излучений, т. е. в радиационной химии, процессы яоиизацш электронным ударом, ионно-молекулярные реакции, рекомбинации ионов вносят существенный, а иногда и г.павпый вклад в химический розул))Тат брутто-процесса. Поэтому мы сочли целесообразным отдельно рассмот] 10 1 ь эти типы элементарных процессов. [c.173]

Франкееич Е. Л. Масс-спектрометри- 161. чесное исследование элементарных и ионно-молекуля11ных процессов в га- 162. зовой фазе Дис.... канд. физ.-мат. наук. М. Ин-т хим. физ. АН СССР, 163. 1957. [c.249]

Механизм элементарного акта ионных реакций можно трактовать при помощи поверхностей потенциальной энергии системы в начальном и конечном состояниях. Для простейших реакций электронного переноса, не сопровождающихся изменением структуры иона, в качестве координаты реакции (т. е. того параметра, который претерпевает изменение в ходе процесса) следует выбрать некоторую обобщенную координату у, характеризующую конфигурацию диполей среды. На рис. IV. 14 представлены одномерные потенциальные кривые начального и конечного состояний системы для таких реакций. Исходной равновесной конфигурации диполей растворителя отвечает координата уи а конечной— У/. Координата у характеризует ориентацию диполей растворителя в переходном состоянии реакции. Кривая 1 получена суммированием потенциальной энергии системы растворитель+заряженные частицы и полной энергии электрона при различных значениях обобщенной координаты у в исходном состоянии. Сумму указанных величин называют также электронным термом. Кривая 2 представляет электронный терм конечного состояния. Так как в первом приближении термы можно аппроксимировать параболами, то для энергии активации а на основе простых геометрических соотношений получаем следующее уравнение [c.97]

Метод позволяет получить наименее усредненную информацию об элементарных процессах. Главным преимуществом метода скрещенных молекулярных пучков по сравнению с другими является то, что с его помощью можно изучать отдельные столкновения двух частиц, которые имеют не только заданные квантовые состояния, но и определенные поступательные скорости. Этот метод используют для исследования динамики элементарного процесса с участием стабильных молекул в возбужденных и невозбужденных состояниях, атомов и радикалов, ван-дер-ваальсовых димеров, ионов. [c.106]

Ультразвуковое поле мало применялось для изучения элементарных процессов в дисперсиях. Известны работы, в которых облучение ультразвуком производилось с целью получения характеристики прочности гелей, сольватных слоев и т. д. Недавно Лычни-ков [87] в результате исследования влияния амплитуды ультразвукового поля на относительную скорость оседания глинистых частиц показал, что некоторая доля частиц фиксирована во вторичном минимуме, расположенном на расстоянии 150—200 А. Полак [88] в результате обсуждения влияния вибрации бетонных смесей пришел к выводу, что после укладки бетона в формы вибрация необходима для преодоления час гицами энергетического барьера и дальнейшего их слипания. Германе [89] считал, что ультразвук вызывает деформацию двойного ионного слоя и проявление дипольных сил, способствующих коагуляции. Авторы [90] в осадках из суспензий, подвергнутых воздействию ультразвука, обнаружили цепочечные агрегаты,возникающие в объеме суспензии, по-видимому, вследствие поляризованного взаимодействия частиц. Подобные цепочки образуются при седиментации частиц [91] и обнаруживаются в осадках [92—95]. [c.136]

С теоретической точки зрения наиболее простыми являются реакции, идущие через долгоживущие комплексы. Это связано с возможностью разделить элементарный процесс на две независимые стадии — образование комплекса (или так называемой составной системы) и его распад по всем возможным каналам. Если реакция протекает без энергии активации, как это имеет место почти для всех экзотермических ионно-молекулярных реакций, то при достаточно низких энергиях относительного движения реагирующих частиц за образование комплекса ответственно дальнодействую-щео притяжение молекул. Для ионно-молекулярных реакций это притяжение возникает в результате взаимодействия иона с наведенным диподем партнера. Поскольку это взаимодействие сферически симметрично, сечение образования комплекса, ото/кдествляемое с сечением захвата ас (см. 8), вычисляется сравиительио легко (см. [262, 50]) [c.271]

Два основных фактора определяют весьма существенную и общую для сложных радиационно-химических реакций последовательность типов элементарных процессов относительно малая скорость генерации активных частиц при типичных значениях мощности дозы, характерных для наиболее распространенрых источников излучения, и высокие константы скорости ионно-молекулярных реакций. [c.382]

Реакциям свободных атомов и радикалов, образовавшихся в первичных процессах, а также в быстрых ионно-молекулярных реакциях и реакциях возбужденных частиц, требуется быть также сравнительно быстрыми, для того чтобы обогнать процесс нейтрализации. Так, реакция радикал — молекула должна была бы (при давлении атм) проходить с вероятностью не менее 10 —10" (на одно столкновение), поскольку приведенное типичное значение т, составляет по порядку величины миллисекунду. При стерическом факторе 1 это отвечает при комнатной температуре энергии активации меньше 8—9 ккал. Поэтому часть атомных и радикальных реакций обгоняет рекомбинацию ионов (не конкурируя с ней), а часть требует времени, большего, нежели нейтрализация. Поскольку, кроме того, при самой не 1трализации вследствие ее диссоциативного характера рождаются новые атомы и свободные радикалы и поскольку рекомбинация атомов и радикалов имеет константы скорости на несколько порядков меньше, чем константы нейтрализации, значительная доля реакций радикалов с молекулами и сама рекомбинация атомов и радикалов являются в последовательности элементарных процессов сложной радиационно-химической реакции самыми поздними. [c.383]

С точки зрения кинетических особенностей радиационно-химических реакций повышенная плотность ионизации и образования радикалов в треке важна тем, что ускоряет процессы рекомбинации активных частиц, и уже давно были рассмотрены различные задачи конкуренции диффузионного ухода активных частиц из трека и их рекомбинации. К счастью, для кинетических расчетов в газовой фазе конкуренция со стороны рекомбинации в треке почти не играет роли, во всяком случае при облучении быстрыми электронами, для которых плотность ионизации в треке невелика. Даже для а-частиц оказалось, что при давлении 1 атм не менее 50 % ионов уходят из трека, не прорекомбинировав 11006], и поэтому и здесь рассмотренная выше последовательность типов элементарных процессов остается в основном справедливой. [c.383]

Из последующих расчетов Полани и его сотрудников [1030] следует, что элементарные процессы в пламенах двух рассматриваемых типов протекают не только прн каждом соударении соответствующих частиц, но эффективные сечения этих соударений значительно повышены (до 10 раз) по сравнению с газокинетическими сечениями [1106]. Таким образом, в вы-сокоразрежеиных пламенах рассмотренных типов имеем пример реакций, идущих без всякой активации. Главной причиной безинертности реакций в данном случае, по-вндимому, является ионный характер связей в молекулах продуктов реакции. [c.86]

Уэнг и Лансфорд [83] исследовали образцы алюминий-водород-ной формы цеолита Y с различной степенью обмена, которые получали обработкой NaY растворами A1(N03)3. В процессе отмывки все атомы алюминия оставались в решетке, однако алюминиевые цеолиты оказались неустойчивыми к термопаровой обработке. На рис. 3-22 показаны спектры двух цеолитов A1HY, содержащих в элементарной ячейке 15,6 и 3,6 иона алюминия, а также спектр аммонийной формы цеолита Y. В спектре образца с 3,6 иона алюминия наблюдались полосы при 3740, 3640 и 3540 см . Значительная интенсивность полосы при 3740 см , вероятно, указывает на определенные нарушения структуры в процессе ионного обмена. В спектре образца, содержащего [c.190]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология