Гидратация ионов числа

Теплоты растворения твердых веществ, в том числе ионных кристаллов, состоят из поглощаемой теплоты разрушения кристаллической решетки с удалением образовавшихся частиц на расстояния, отвечающие объему раствора, и выделяемой теплоты сольватации (в частном случае — гидратации ионов в водных растворах) молекулами растворителя. Каждый из этих эффектов достигает сотен и тысяч кДж/моль. Сумма их имеет порядок единиц и десятков кДж/моль. Знак суммарного теплового эффекта зависит от того, какое из двух слагаемых больше по абсолютному значению. Если растворяемое вещество в индивидуальном виде состоит из молекул, а в растворе диссоциирует на ионы (минеральные и органические кислоты и основания), то в теплоту растворения входит теплота диссоциации. [c.47]

Метод Бернала и Фаулера был развит затем Эли и Эвансом. Их расчет также основан на трехпольной модели молекул воды, координационном числе 4 для всех одновалентных ионов и гв = 0,138 нм (1,38 А). Расчет производился на основании только закона Кулона, В их цикле учтено большинство эффектов, сопровождаюш их гидратацию ионов, [c.175]

В качестве примера взаимодействия ионов металла с дипольными молекулами рассмотрим процесс гидратации ионов М + (табл. 71). Из данных таблицы видно, что с увеличением радиуса металла энергия гидратации уменьшается (при низких координационных числах). При повышении координационного числа для [c.238]

Изложенные выше сведения о структуре жидкостей, и в частности воды, положены О. Я. Самойловым в основу развитых им представлений о гидратации ионов. Самойлов рассматривает гидратацию не как связывание ионами того или другого числа молекул воды, а как влияние ионов на трансляционное движение ближайших молекул воды. Оказалось, что некоторые ионы уменьшают подвижность ближайших молекул воды, а около других ионов подвижность воды становится большей. Последнее явление названо Самойловым отрицательной гидратацией. Такой подход представляет прежде всего интерес ири рассмотрении гидратации ионов, не слишком сильно связывающих молекулы воды, но он имеет и более общее значение, так как прочное связывание воды можно представить как предельный случай уменьшения ее подвижности. [c.149]

И увеличивает отрицательные. Основываясь на этом, Самойлов разработал термохимический метод определения чисел гидратации. Эти числа для катионов щелочных металлов оказались равными примерно 4, а для анионов — от 4 до 5. Автор считает, что гидратационное число 4 соответствует наименьшему нарушению структуры воды при образовании раствора ионов. [c.144]

Подвижность и числа гидратации ионов [c.443]

Таблица 12. Числа гидратации ионов по данным различных авторов

ЧИСЛА ГИДРАТАЦИИ ИОНОВ [c.66]

Числа гидратации ионов, вычисленные по формуле Стокса с поправкой на размеры иона [c.444]

В результате процесса сольватации в растворе должны присутствовать не свободные иопы, а ионы с сольватной оболочкой. Как уже отмечалось, Бокрис и Конвеи различают первичную и вторичную сольватную оболочки. Для понимания многих электрохимических процессов важно знать, сколько молекул раствортеля входит во внутреннюю сольват11ую оболочку. Это количество молекул называется числом сольватации п,., или, в случае водных растворов, числом гидратации ионов Пу. Они имеют относительное значение и дают ориентировочные сведения о ч теле молекул растворителя, входящих во внутренний слой. Различные методы определения чисел сольватации приводят к значениям, существенно отличающимся друг от друга. В методе Улиха предполагается, что образование внутреннего гидратного слоя подобно замерзанию воды. Такое представление разделяют и многие другие авторы, Эли и Эванс, например, сравнивают сольватный слой с микроскопическим айсбергом, сформировавшимся вокруг частицы растворенного вещества. Так как уменьшение энтропии при замерзании воды составляет 25,08 Дж/моль град, то число гидратации [c.66]

Теплота гидратации иона с меньшей ДЯ является определяющей,, вероятно, по следующей причине. Ее значение косвенно характеризуется числом пор, в которые могут войти ионы данного электролита. Ионы с теплотой гидратации ДЯм входят в поры, в которые не могут войти ионы с ДЯб. При этом они своим зарядом увлекают за собой противо-ионы, преодолевая их сопротивление этому процессу. Вместе с тем заряд иона с ДЯб в какой-то степени нейтрализован зарядом противоионов, окружающих его в растворе. Вероятно, поэтому он более подвержен действию поля иона с ДЯ . Внутри поры эффект частичной нейтрализации не действует, поэтому, если ион попадает в пору, то ему, по-видимому, ничего не помешает перейти через нее вместе с потоком [c.207]

По расчетам Е. У. Франка (1961 г.) максимальное число (т) у нейтральных молекул >КС1 при плотностях раствора до 0,1 г/смЗ равно 4. Если принять, что ионы К+ и С1 гидратированы примерно одинаково, то число гидратации ионов (г и s) при температуре от 400 до 750°С и при плотностях пара между 0,3 и 0,6 г/см равняется 6—7. [c.66]

Сольватация (для водных растворов — гидратация) — это образование прочного соединения каждого иона с определенным числом дипольных молекул растворителя в результате электростатического взаимодействия ионов с дипольными молекулами растворителя. Число связанных с ионом молекул растворителя называется сольватным или гидратным числом иона. Если прочность образовавшегося соединения достаточно велика, то ион вместе с сольватировавшими его молекулами совершает тепловое движение в растворе как одно целое. В этом случае говорят о первичной сольватации (гидратации) ионов. [c.161]

Ион лития, несмотря на свой малый размер, удерживает наибольшее число молекул. Энтальпия гидратации иона лития также наибольшая, что следует из табл. 7.9 (где даны энтальпии гидратации ионов щелочных металлов) и графика, который Вам следует построить по данным табл. 7.9. [c.342]

О. Я. Самойловым предложен термохимический метод определения чисел гидратации ионов. Метод основан на представлениях о том, что протон в растворе не закреплен за определенной молекулой воды и известное время пребывает у каждой молекулы. Благодаря этому можно считать, что протон сообщает всем молекулам воды определенный заряд и что каждая молекула воды выступает как положительный ион с зарядом, в п раз меньшим заряда иротона, если п — число молекул воды, приходящихся на один протон. [c.142]

Числа гидратации, полученные принципиально различными методами, значительно отличаются друг от друга. В табл. 12 приведены данные о гидратации ионов хлоридов. Числа, полученные при исследовании бромидов и йодидов, несколько больше. [c.144]

Следовательно, теплоты гидратации ионов очень велики и имеют порядок величины теплот химических реакций. Хотя последний из рассмотренных процессов протекает с возрастанием числа частиц, однако для него А5 < О (—19,35 э. е.). Это объясняется значительным упорядочивающим влиянием молекул воды в результате сольватации ими ионов. [c.177]

Другой метод разрушения коллоидной системы — введение в коллоидную систему твердого электролита или его концентрированного раствора. При этом происходит гидратация ионов электролита за счет молекул Н2О из дисперсионной среды. Равновесие у Н2О 2 НгО нарушается и смещается в сторону пополнения воды в среде у Н2О г Н2О, что приводит к ослаблению защитной гидратной оболочки частицы. Одновременно смещается противоионное равновесие в сторону увеличения числа связанных противоионов. Это происходит потому, что введение электролита в систему резко повышает концентрацию ионов в дисперсионной среде, и они проникают внутрь коллоидной частицы, снижая ее заряд. Результатом [c.176]

Теплоты гидратации и числа сольватации разных ионов [c.100]

При увеличении температуры гидратация ионов усиливается и координационное число гидратов раствора растет, так как направленные водородные связи разрушаются интенсивнее, чем менее направленные (ион-дипольное взаимодействие). [c.86]

Рассчитать энергию гидратации ионов Mg, А], F и С1 при 25° С, если теплота гидратации ионов равна 1,954 4,707 0,485 и 0,351 МДж-моль- , а числа гидратации равны 10 18 5 и 3 соответственно. [c.18]

В отдельных случаях гидратация ионов может приводить к образованию довольно прочных комплексов. Например, для хрома известен подобный комплекс состава [Сг(Н20)в1 . К числу аналогичных образований относится и уже упоминавшийся ион оксония НзО . [c.163]

Молекулярно-кинетический аспект сольватации. О. Я- Самойлов обосновал молекулярно-кинетическое представление о гидратации ионов. Явление гидратации трактуется им не как прочное связывание определенного числа молекул воды, а как действие ионов на тепловое движение ближайших к ним молекул раствора. Он различает два [c.274]

Таблица 38. Числа гидратации ионов

Второй эффект более сложен и связан с природой высаливателя. Гидратация ионов высаливателя уменьшает концентрацию несвязанной воды, а следовательно, увеличивает эффективную концентрацию (активность) экстрагируемого вещества. Коэффициент активности увеличивается тем больше и высаливатель действует тем эффективнее, чем сильнее он гидратирован. Связывание воды высаливателем способствует дегидратации катиона экстрагируемого соединения и его сольватации молекулами экстрагента. Этот эффект не зависит от того, имеет или не имеет высаливатель общий ион с экстрагируемым соединением. Критерием высаливающей способности электролита могут быть гидратные числа, однако он недостаточно строг, так как гидратные числа, определенные различными способами, сильно различаются между собой. По высаливающей способности их солей катионы можно расположить примерно в следующий ряд [c.335]

Коэффициент активности может быть меньше единицы, равен ей или больше. Теоретически он не должен превышать единицу. Однако практически это наблюдается. Причина в сольватации (гидратации) ионов электролита молекулами растворителя. Сольватация ослабляет силы взаимодействия между ионами вследствие экранирования их, так как уменьшается общее число частиц растворителя. [c.35]

Гидратация ионов, особенно больших, изменяет структуру воды. Влияние ионов на структуру воды различно и зависит от их размеров, концентрации, способности к гидратации. Ионы образуют с водой растворы внедрения или замещения. В случае образования растворов внедрения структура воды сильно изменяется. В концентрированных растворах электролитов образуются структуры, близкие к структурам кристаллогидратов с теми же координационными числами происходит переход от структуры чистой воды к структуре кристаллогидрата. [c.38]

Причину запаздывания катионов усматривают в их частичной сорбции наружными слоями щепы, проявляемой в большей мере катионами с повышенным зарядом по сравнению с однозарядными. Возможио и дополняющее объяснение. Известно, что катионы и анионы в водном растворе присутствуют в гидратированной форме. Благодаря гидратной оболочке размеры ионов существенно увеличиваются, что затрудняет не только их проникновение в растительную ткань, по и движение в жидкой фазе. Степень гидратации ( гидратационное число ) анионов ниже, чем катионов, и поэтому они могут первыми оказаться в твердой фазе. Гидратационные числа катионов определяются их зарядом, составляя, по различным источникам, следующие величины Н+ — 5, Ма+ — 5—8, МН4+ — 4,Mg +—13—14, Са2+ — 10. Следовательно, скорость проникновения гидратированных однозарядных катионов, обладающих меньшими размерами, выше, чем гидратированных двухзарядных. Это обстоятельство имеет также прямое отношение к промышленному использованию лигносульфонатов, содержащих различные катионы. [c.206]

В табл. XVII, 7 приведены вычисленные таким путем числа гидратации ионов. [c.444]

Описанная модель структуры жидкой воды позволяет по-пово-му оценить и строение водных растворов электролитов, являющихся дисперсионной средой всех (в том числе неминерализованных) промывочных жидкостей на водной основе. Ранее гидратацию оценивали количественно только числом молекул воды, связанных ионом, — гидратацпонным числом иона. Хотя действие ионов на окружающие молекулы воды можно условно описать ка1 С электростатическое связывание ионом небольшого эффективного чис.ча молекул воды, все же при таком подходе действительная картина взаимодействия иона с водой часто искажается. Искаженные .- . г .-. представления о природе гидратации ионов осложняют и тормозят развитие наших знаний о процессах, происходящих, например, в ингибированных буровых растворах. Влиянме внедрившегося в структуру воды иона не ограничивается только переориентацией результирующих электронных центров. Большую роль играют также геометрические размеры ионов и их соответствие размерам. пустот в льдоподобных каркасах воды. Чем больше размеры иона превышают размеры этих пустот, тем интенсивнее его [c.25]

В водном растворе ионы щелочных металлов гидратируются, т. е. их окружают молекулы воды с образованием сравнительно прочных комплексов М+ мНгО. Ниже приведены относительные числа 2 гидратации ионов щелочных металлов (число гидратации иона цезия принято за единицу) [c.122]

Оценка подвиншости молекул воды вблизи иона производится Самойловым из следующих соображений. Как унсе говорилось, молекулы жидкостей, в том числе и молекулы воды, находясь в окружении себе подобных, пребывают в стационарном состоянии в течение среднего времени т. Этому времени соответствует величина потенциального барьера . Среднее время пребывания молекул около иона характеризуется временем х. Время т = х. Времени т соответствует энергия активации Е + А . Величина AZ показывает изменение потенциального барьера под влиянием иона. Следовательно, характер гидратации иона в растворе определяется отношением т7т и величиной AZ . Если ион прочно связывает молекулы воды, то х /т и AZ велики. Из уравнения (IV,14) следует, что [c.150]

Определениед чисел сольватации и выяснением структуры растворов не исчерпывается вопрос о сольватации. Следует не только установить, какое число молекул воды присоединяется к иону и какие изменения происходят в структуре растворителя, но и установить, каковы энергетические изменения при взаимодействии между ионом и молекулами растворителя. Чтобы произошло растворение соли, нужно преодолеть взаимодействие между ионами, т. е. преодолеть энергию кристаллической решетки. Энергия, выделяющаяся при растворении соли, равна разности между суммой энергии гидратации ионов и энергией кристаллической решетки [c.153]

Среднее число молекул растворителя, прочно связанных с ионом, называется числом сольватации Ла. Для числа гидратации ионов существует зависимость nhj = = —0,04А5 д . [c.12]

Именно с ближней гидратацией связаны так называемые кинематические свойства растворов и механизм протекания в раст-ворал ряда процессо1в. Таким образом, напрашивается вывод, что гидратация ионов в водных растворах состоит не а связывании ио ном большей или меньшей оболочки из молекул воды. Ближняя гидратация сводится лишь к более или менее сильному взаимодействию иО На с ближайшими молекулами воды, число кото-рьгх 1в разбавленных растворах определяется квазикристалличе-ской структурой воды. [c.129]

Б процессе гидратации ион окружается молекулами воды с образованием сравнительно прочных связей. Попытайтесь предсказать, как изменяется число молекул воды, гидрати-рующ,их ион, при переходе от лития к цезию. [c.336]

В сущности модель ТТО основана на гипотезе Гиббсона об эквивалентности влияния на объем растворителя присутствия ионов и дополнительного внешнего давления, и состоит в добавлении к уравнению состояния Тэйта (для чистой воды) эффективного давления р,, зависящего от концентрации электролита. Поэтому первоначально эта модель использовалась для интерпретации объемных эффектов гидратации ионов, в том числе при Н/Ь-изотопном замещении [135]. Однако впоследствии, благодаря работам Лиэндеккерс, рассматриваемый подход был распространен и на водные растворы неэлектролитов как с сильной электрострикцией (а-аминокислоты [136]), так и с "умеренно полярными" эффектами (амиды, спирты... [123]). К последним условно отнесены растворы веществ (в том числе и мочевины), в которых объемный вклад электрострикции (У, ) составляет не более 20% от величины [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология