Ионная атмосфера температуры

Как изменится радиус ионной атмосферы при переходе от водного (диэлектрическая проницаемость равна 81) раствора сильного электролита к спиртовому (диэлектрическая проницаемость равна 24) той же концентрации при топ же температуре Дайте объяснение. [c.58]

Процессы, проводимые в условиях, близких к нормальным (давление не превышает нескольких атмосфер, температура незначительно отличается от температуры окружающей среды). К ним относятся процессы в растворах (ионные реакции), диффузионные процессы с одновременной химической реакцией (адсорбция, абсорбция, десорбция, выщелачивание), многие каталитические реакции. [c.344]

Как видно из электростатической теории электролитов, зависимость lgY от корня квадратного из ионной силы является линейной. Это было подтверждено многочисленными экспериментальными исследованиями электролитов с очень малыми концентрациями. Из всего сказанного следует, что уравнение (XVI, 48) справедливо лишь для сильно разбавленных растворов, так как при выводе уравнения для потенциала ионной атмосферы были сделаны некоторые существенные математические упрощения и физические предположения. Уравнение (XVI, 48) называется предельным уравнением Дебая—Гюккеля для Коэффициент А зависит от температуры (непосредственно и через диэлектрическую проницаемость О). Проверка [c.413]

Предлагается по нескольку растворов различных электролитов (с указанием растворителя и его диэлектрической постоянной О), для которых при заданной температуре Т известны величины концентраций с и средних активностей а . На основании зависимости среднего коэффициента активности от концентрации (/ / . от ]/ с необходимо выбрать тот электролит, в котором межионное взаимодействие определяется силами притяжения. Из остальных электролитов следует выбрать такой, где силы отталкивания начинают проявляться при наиболее низкой концентрации. Для обоих выбранных электролитов рассчитать радиусы ионной атмосферы 1/Х при заданных концентрациях с, и [c.27]

Измерив на опыте эквивалентную электропроводность исследуемого раствора X, нетрудно определить степень диссоциации <1. Следует заметить, что любой способ измерения электропроводности растворов связан с изменениями и( параметров, при этом значения степени диссоциации, определяемые различными методами, оказываются довольно близкими между собой только лишь для слабых электролитов. Для сильных же электролитов, степень диссоциации которых весьма высока, прищлось создать особую теорию, учитывающую влияние на скорость движения ионов сил электростатического притяжения и отталкивания. Согласно этой теории принимают диссоциацию сильных электролитов 100%-ной. Если принять такое предположение, то возникает вопрос почему же измерение электропроводности осмотического давления, понижение температуры замерзания или повышение температуры кипения растворов приводит к заключению о якобы неполной диссоциации сильных электролитов. Основу такого несоответствия эта теория видит в неучтенных силах электростатического притяжения и отталкивания между ионами. Действительно, в результате наличия между-ионовых сил каждый ион окружен ионной атмосферой (рис. 43), т. е. щарообразным слоем из противоположно заряженных ионов. Действующие на данный ион силы притяжения взаимно уравновешиваются в том случае, когда на раствор не действуют внешние электрические силы, не происходит диффузии, химических реакций и других подобных процессов. [c.77]

Более сложно проявляется влияние температуры. Повышение температуры способствует увеличению 1/и, поскольку тепловое движение ионов разрыхляет ионную атмосферу, но одновременно уменьшает диэлектрическую проницаемость. Поэтому в водных растворах с / = 0,1 1/и = 0,97 (0°С), 0,96 (25°) и 0,90 нм (100 °С). [c.436]

Как видно из уравнения (XVI, 33), величина х является функцией состава раствора, его диэлектрической проницаемости и температуры. Эта величина характеризует изменение плотности ионной атмосферы р вокруг центрального иона с увеличением расстояния г от этого иона. Величина 1/и имеет размерность длины. Чем меньше величина х, тем медленнее плотность зарядов р в ионной атмосфере изменяется с увеличением г. [c.408]

В растворе электролита вблизи каждого иона сосредоточивается больше ионов противоположного знака, чем ионов одноименного. Образованию такой ионной атмосферы благоприятствуют более высокий потенциал иона 1 з и увеличение его заряда размыванию (разрушению) ионной атмосферы благоприятствует увеличение температуры. [c.331]

Масс-спектрометры, предназначенные в основном для анализа газов, представляют собой специализированные конструкции, обеспечивающие стабильность газового потока через прибор во время измерений, стабильность температуры системы напуска газа и источников ионов, минимальное остаточное давление в приборе и др. МС-газоанализаторы пригодны для анализа любых газовых смесей, вплоть до самых сложных, содержащих как легкие, так и тяжелые газы, для анализа ионных атмосфер, состава сильно разреженных газовых смесей и т. д. В ряде случаев масс-спектрометры целесообразно сочетаются с газовыми хроматографами, в которых происходит предварительное разделение компонентов, с инфракрасными спектрометрами и т. п. [c.604]

Для растворов же конечной концентрации коэффициент и записывают без этого индекса, так как и есть функция локального состава системы, температуры, давления и выбранной системы отсчета скорости, В рамках модели ионной атмосферы в [c.457]

Катафоретическое трение не зависит от коэффициентов трения ионов, образующих ионную атмосферу, и одинаково для однотипных электролитов, растворенных в одном и том же растворителе при данных температурах и концентрации. [c.406]

Действие релаксационных сил связано с тем, что ионы во время движения создают впереди себя новую ионную атмосферу, в то время как старая ионная атмосфера позади иона исчезает. Но эти изменения не могут происходить мгновенно. Представим себе картину исчезновения или формирования ионной атмосферы в том случае, когда центральный ион тем или иным способом внезапно извлечен из раствора. Рассасывание, перестройка в расположении ионов от ориентированного к беспорядочному, хаотическому будет проходить не мгновенно, но в течение некоторого времени, точно так же, как и при внесении иона в раствор, создание вокруг него ионной атмосферы требует некоторого времени т. Это время называется временем релаксации. Оно составляет 10 —10 сек и зависит от температуры, диэлектрической постоянной, концентрации раствора и других факторов. [c.116]

Как можно видеть, толщина ионной атмосферы зависит от температуры, диэлектрической проницаемости растворителя, числа ионов и их заряда. Величина х имеет больщое значение в теории растворов электролитов, она непосредственно связана с термодинамическими свойствами ионов. [c.142]

Как следует из (VII. 62), радиус ионной атмосферы 1/и имеет размерность длины и является функцией концентрации и зарядов ионов, температуры и диэлектрической проницаемости. Он быстро убывает с возрастанием ионной силы 1/и = = 3,04 нм при / = 0,01 и становится равным 0,96 нм, когда / = 0,1. Уменьшение (увеличение) диэлектрической проницаемости приводит к уменьшению (увеличению) радиуса ионной атмосферы. [c.436]

Таким образом, характеристическая длина зависит от диэлектрической постоянной, концентрации и заряда иона. С ростом концентрации С радиус ионной атмосферы уменьшается, т. е. атмосфера сжимается. Рост диэлектрической постоянной и температуры, наоборот, вызывает расширение атмосферы. В водных растворах при 18° С [c.73]

Эквивалентная электропроводность изменяется с температурой. Для большинства электролитов с повышением температуры электропроводность увеличивается, что объясняется повышением подвижности ионов. Однако для некоторых электролитов, особенно в неводных средах, возможно и снижение электропроводности. Это связано с уменьшением диэлектрической проницаемости растворителя. Величина эквивалентной электропроводности зависит также от амплитуды и частоты приложенного электрического поля. Особенно заметно это проявляется в растворах сильных электролитов, где на перемещение ионов оказывает влияние окружающая противоионная атмосфера. При высоком напряжении ион движется значительно быстрее, чем образуется ионная атмосфера, и поэтому отсутствуют, катафоретиче-ские и релаксационные эффекты. Электропроводность растворов в этих условиях резко возрастает. Релаксационное торможение снижается, кроме того, при повышенных частотах (эффект Дебая—Фаль-кенгагена). В растворах слабых электролитов электропроводность также растет с увеличением градиента поля, однако природа этого явления связана с изменением равновесия диссоциации. При высоком градиенте потенциала равновесие сдвигается в сторону образования ионов. [c.225]

Радиус ионной атмосферы 1/и в I приближении теории Дебая—Гюккеля зависит от концентрации, температуры, природы растворителя, заряда ионов, но не от их природы [c.200]

С повышением температуры раствора интенсифицируется тепловое движение ионов, оказывающее влияние на плотность ионной атмосферы. Тепловая интенсификация ионов способ--ствует увеличению расстояния между ионами и уменьшению сил кулоновского взаимодействия, что подтверждается, изменением кинематической вязкости раствора. [c.53]

Действие релаксационных сил вызвано тем, что во время движения ионов впереди них создается новая ион- ная атмосфера, в то время как старая ионная атмосфера позади иона исчезает. Но эти изменения не могут происходить мгновенно. Представим себе картину исчезновения ионной атмосферы в том случае, когда центральный ион внезапно извлечен из раствора. Рассасывание, перестройка в расположении ионов от ориентированного к беспорядочному, хаотическому будет происходить не мгновенно, а в течение некоторого времени, точно так же, как и при внесении иона в раствор, создание вокруг него ионной атмосферы требует некоторого времени т. Это время называется временем релаксации. Оно может меняться в пределах 10 —10 сек в зависимости от температуры, диэлектрической проницаемости, концентрации раствора и других факторов. Ионная атмосфера рассасывается вследствие диффузии ионов, и поэтому величина т зависит также от коэффициента диффузии. Для бинарного электролита время релаксации приближенно определяется уравнением [c.113]

Уменьшение валентности ионов и увеличение диэлектрической проницаемости раствора благоприятствуют дисперсии, так как при этом уменьшаются силы, действующие между ионами и приводящие к образованию ионной атмосферы. Увеличение температуры ослабляет дисперсию, так как при этом возрастает подвижность ионов и уменьшается диэлектрическая проницаемость (О). [c.116]

При соприкосновении сухого Н+-катионита с водой образуется ионная атмосфера, состоящая из Н+-ионов, которые удерживаются на определенном расстоянии от неподвижных ионов к . В этой атмосфере другие катионы энергетически неравноценны. Ионная атмосфера у одного и того же катионита меняется (сокращается или расширяется) в зависимости от концентрации катионов в окружающем электролите, ионной силы, температуры и т. д. Различные катионы располагаются вокруг неподвижных анионов на разных расстояниях. Можно считать, что максимальной прочностью связи обладают катионы, находящиеся непосредственно у границ неподвижных анионов. В связи с наличием ионной атмосферы количество поглощенных катионов зависит от различных факторов и, в первую очередь, от pH раствора. [c.137]

Электростатическое взаимодействие ионов, в больщом количестве образующихся при растворении ионных кристаллов, создает некоторое подобие строения раствора сильных электролитов — наиболее вероятным местом нахождения положительного иона будет его расположение около отрицательного. Для объяснения строения растворов сильных электролитов П. Дебай ввел понятие ионных облаков, или атмосфер. Ионная атмосфера представляет собой собрание ионов противоположного знака, стремящихся приблизиться к данному иону. Тепловое движение в растворе этому препятствует и устанавливается некоторое состояние равновесия, при котором ионная атмосфера получает некоторую плотность. Плотность ионной атмосферы растет при увеличении концентрации и падает при повыщении температуры (возмущающее действие). При перемещении иона в тепловом движении ионная атмосфера оказывает тормозящее действие, так как она должна также перемещаться с ним. Особенно сильно взаимодействует ионная атмосфера с ионом в электрическом поле, так как направление ее перемещения должно быть противоположным. Взаимодействие ионных атмосфер с ионами уменьшает их активность. [c.195]

При постоянстве температуры раствора изменением теплового движения ионов можно пренебречь. Тогда появление максимумов на кривых (рис. 33) можно объяснить изменением соотношения действия кулоновских - сил и плотности ионной атмосферы. [c.51]

Величины А, А, В и В в (У1П.28) — (У1П.31) зависят от температуры, вязкости и диэлектрической проницаемости среды, природы и типа электролита. Значение Хо возрастает с увеличением температуры. Температурные зависимости Яс растворов сильных н слабых электролитов проходят через точку максимума, так как накладываются два явления с ростом температуры yмeньшaeт F вязкость раствора и возрастает подвижность ионов, но одновременно падает диэлектрическая проницаемость и увеличиваются силы взаимодействия между ионами, плотность ионной атмосферы и силы, тормозящие движение ионов. В растворе слабого электролита может уменьшаться степень диссоциации. [c.94]

Строение растворов сильных электролитов хорошо описывается моделью ионных облаков или ионных атмосфер (Дебай). Ионная атмосфера представляет собой собрание ионов противоположного знака, стремящихся приблизиться к данному иону. Тепловое движение в растворе этому препятствует и установливается некоторое состояние равновесия, при котором ионная атмосфера получает некоторую плотность. Плотность ионной атмосферы растет при увеличении концентрации и падает при повышении температуры (возмущающее действие). При перемещении иона в,тепловом движении ионная атмосфера оказывает тормозящее действие, так как она должна также пере-меш аться с ним. Особенно сильно взаимодействует ионная атмос< )ера с ионом в электрическом поле, так как направление ее перемещения должно быть противоположным. Взаимодействие ионных атмосфер с ионами уменьшает их активность. [c.203]

Уравнения (VIII.16) — (УИ1.19) показывают, что толщина ионной атмосферы уменьшается с ростом заряда и концентрации ионов, т. е. с увеличением ионной силы раствора. Температурная зависимость сложнее, так как с ростом температуры толщина ионной атмосферы увеличивается, но при этом уменьшается диэлектрическая проницаемость, что вызывает противоположный эффект. В табл. 15 можно видеть рассчитанные по (VIII.19) значения 1/х, характеризующие толщину ионной атмосферы в разных растворах прн 298,15 К. [c.143]

Из приведенных данных видно, что в разбавленных растворах ( 0,01 мольУл) толщина ионной атмосферы примерно на порядок превыщает размеры иона., С увеличением НОННОЙ силы раствора толщина быстро убывает. Расчеты по уравнению (VIII.19) показывают также, что если в водном растворе с ионной силой 0,1 толщина ионной атмосферы составляет 0,961 нм, то при 273,15 К она будет 0,974 нм, а при 373,15 К 0,904 нм, т. е. с рос-том температуры толщина ионной атмосферы в водном растворе уменьшается. [c.144]

Перед тем как использовать эти результаты, необходимо выяснить. имеет лн выражение для расстояния экранирования, или де-баевского расстояния, Го. правдоподобные свойства. Витно, что оно увеличивается с увеличением температуры. Это понятно, так как тепловое движение разрушает иониую атмосферу и, следовательно, ослабляет ее экранирующий эффект. Дебаевское расстояние увеличивается с увеличением диэлектрической проницаемости. Это согласуется с уменьшением ион-ионного взаимодействия, происходящим при увеличении Кт . центральный нон не в состоянии увлекать за собой атмосферу, если Кт велика. Дебаевское рассто-яиие уменьшается с увеличением концентрации ионов. За концентрационную зависимость отвечает ионная сила /, которая возрастает с ростом концентрацин. Например, в случае (1,1)-электролита (для которого 2+= п 12-1 = 1) ноннзя сила /=- (т-- 1п ) = [c.356]

Часть изменения энтальпии может быть приписана образующимся вблизи поверхностей щели ионным атмосферам. Эта часть для воды невелика, как следует, во-первых, из факта малого влияния концентращш электролита, а во-вторых, из того, чтоинтенсивностьтермоосмоса, падая с ростом температуры, исчезает при 70°С (рис. VHI.6 и УП1.7). [c.119]

Слабое увеличение ККМ с температурой, наблюдаемое нами на опыте, термодинамически должно соответствовать малым тепловым эффектам мицеллообразования. Действительно, проведенный приближенный подсчет для тех мыл, где была установлена температурная зависимость ККМ, показал, что изменения энтальпии образования мицелл (ЛЯ) отрицательны и невелики (1—3 ккал моль), что соответствует энергии ван-дер-ваальсовых взаимодействий. Для гомологов мыл Сю— i4, олеата аммония [21, а также для биологически активных стероидных ПАВ — холата и дезоксихолата натрия [3], АЯ еще меньше (практически равно нулю). Малое изменение ККМ в растворах исследованных мыл с температурой согласуется также с представлениями Тартара [4], согласно расчетам которого, ККМ водных растворов мыл, являющаяся прямой функцией толщины ионной атмосферы вокруг поверхностно-активных анионов, должна мало увеличиваться с температурой при отрицательном температурном коэффициенте диэлектрической постоянной для воды. [c.240]

Плотность иоцно й атмосферы различна. Наибольший избыток отрицательных зарядов находится вблизи иона. По мере удаления от центрального иона плотность избыточного заряда становится все меньшей и меньшей, и на некотором расстоянии от иона количество отрицательных и положительных зарядов становится одинаковым на этом и заканчивается ионная атмосфера. Следовательно, ионная атмосфера имеег некоторые конечные размеры она характеризуется определенной длиной и плотностью. Чем разбавленнее раствор, тем ионная атмосфера имеет меньшую плотность, занимает больший объем и имеет большую длину. Чем концентрированнее раствор, тем плотность ионной атмосферы становится больше, а длина атмосферы соответственно меньше. С повышением температуры плотность ионной атмосферы уменьшается за счет увеличения кинетической энергии ионов. [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология