Неводные растворы, диссоциация

Величины чисел переноса тока, к экспериментальному определению и интерпретации которых обычно прибегают при исследовании механизмов электролитической диссоциации и переноса тока в разбавленных растворах, для исследования концентрированных растворов, вообще, и двойных жидких систем, в особенности, неприменимы. Прежде всего, с повышением концентрации становится неопределенным само понятие число переноса , так как в неводных растворах (а в большинстве случаев двойные жидкие системы относятся к неводным растворам) диссоциация электролитов протекает не полностью. Вот почему было предложено при исследовании концентрированных растворов характеризовать степень участия различных частиц в переносе тока величиной, названной доля переноса тока , которая представляет собою количество грамм-эквивалентов данного компонента, переносимого через электролит одним фарадеем тока. [c.404]

Этап П1. Рассчитать концентрации неводных растворов кислот, у которых степень диссоциации равна на основании найденных величин и заданных диэлектрических постоянных. [c.18]

Большое значение для развития физической химии имели работы И. А. Каблукова (1857—1942), который, исходя из гидратной теории Д. И. Менделеева, установил явление гидратации ионов электролитов в водных растворах и сущность химического взаимодействия в процессах электролитической диссоциации (1891). Им впервые были выполнены работы по исследованию поведения электролитов в неводных растворах. Каблуков организовал первую кафедру физической химии в сельскохозяйственном вузе и начал читать систематический курс физической химии будущим агрономам. [c.9]

Неводные растворы еще мало исследованы, и значения констант диссоциации в них, необходимые, например, для оценки условий и возможности количественного определения, как правило, отсутствуют в литературе. Величины ионных эквивалентных проводимостей при бесконечном разбавлении, достаточно полно представленные для водных растворов, для неводных растворов также мало изуче- [c.68]

Титрование в неводных и смешанных растворителях открывает возможности аналитических определений, не осуществимых в водном растворе. В неводных растворителях могут быть определены нерастворимые или разлагающиеся в воде соединения, проанализированы без предварительного разделения многие сложные смеси, оттитрованы соединения, кислотные или основные свойства которых в воде выражены очень слабо, и т. д. Расчет кривых титрования во многих неводных растворителях осложняется по сравнению с таким же расчетом для водных растворов неполнотой диссоциации растворенных веществ, образованием ионных пар и т. д. Количественные характеристики этих процессов часто отсутствуют. Сами кривые титрования имеют примерно такой же общий вид, как и кривые титрования водных растворов. Точка эквивалентности в неводных растворах устанавливается также с помощью цветных индикаторов или рН-метров. Конечно, интервал перехода индикаторов и сама их окраска в неводных растворителях могут меняться по сравнению с соответствующими свойствами в водных растворах, однако механизм индикаторного действия сохраняется. В неводных титрованиях обычно применяют те же известные по анализу водных растворов индикаторы — фенолфталеин, метиловый красный и др., широко используют рН-метры, особенно при анализе смесей. [c.217]

Классическая теория электролитической диссоциации Аррениуса рассматривает кислоты как соединения, образующие при диссоциации в водном растворе водородные ионы, а основания — как соединения, диссоциирующие с образованием гидроксильных ионов. Однако в дальнейщем изучение химических процессов, протекающих в неводных растворах, показало, что эта теория имеет ограниченный характер. [c.42]

Б. Особенности электропроводности неводных растворов. В водных растворах, а также в неводных растворителях с высокой диэлектрической постоянной эквивалентная электропроводность обычно возрастает с ростом разведения (см. рис. 16) в результате увеличения подвижности ионов, а для слабых электролитов также и степени диссоциации. Эта закономерность нарушается в неводных растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью, что было впервые обнаружено в 1890 г. И. А. Каблуковым при исследовании растворов хлористого водорода в амиловом спирте. Электропроводность этих растворов возрастала с ростом концентрации (т. е. с уменьшением разведения) в определенном интервале. Такое явление называется аномальной электропроводностью. В растворителях с диэлектрической проницаемостью е<с35 на кривых зависимости эквивалентной электропроводности от разведения можно наблюдать максимум и минимум (рис. 23). П. Вальден установил, что разведение, отвечающее минимуму электропроводности, и диэлектрическая проницаемость растворителя связаны соотношением e /v и 30. [c.77]

Б. Особенности электропроводности неводных растворов. В водных растворах, а также в неводных растворителях с высокой диэлектрической постоянной эквивалентная электропроводность обычно возрастает с ростом разведения (см. рис. IV.4) в результате увеличения подвижности ионов, а для слабых электролитов— также и степени диссоциации. Эта закономерность нарушается в неводных растворителях с низкой диэлектрической проницае- [c.85]

Каков порядок величины теплот гидратации Его можно оценить из рассмотрения теплот растворения электролитов. Обозначим через q теплоту растворения соли. При растворении соли энергия затрачивается на разрушение кристаллической решетки (i/p) и выигрывается вследствие гидратации катионов (H .) и анионов (Н ), так что q = —Up + + Н . Из того факта, что величины q невелики (порядка 10 ккал) по сравнению с t/p (порядка 10 ккал), можно сделать вывод, что энергия гидратации близка к энергии решетки. Интересно, что соединения, являющиеся сильными электролитами в водных растворах, в неводных растворителях с низкой диэлектрической постоянной имеют малую степень диссоциации даже при высоких разбавлениях. Изучение свойств неводных растворов электролитов дало много для понимания механизма их диссоциации. Пионерами в этой области были И. А. Каблуков, А. И. Саханов. [c.148]

Еще в конце XIX в. было установлено влияние добавок кислот и оснований на скорость реакций в водных растворах. Это привело к заключению, что ионы водорода н гидроксила отличаются каталитическими свойствами. Дальнейшие исследования показали, что каталитическая активность кислот и оснований сохраняется и в неводных растворах, где электролитическая диссоциация весьма слаба. [c.408]

Книга состоит из десяти глав и написана, исходя из представлений, что деление электролитов на сильные и слабые указывает только на состояние электролитов в растворе. Диссоциация кислот, оснований и солей рассматривается с единой точки зрения. Значительное внимание уделено неводным растворам электролитов. [c.2]

Таким же путем, пользуясь данными для величин свободных энергий диссоциации, сублимации, ионизации, электронного сродства и энергии кристаллической решетки, рассчитывают величины сумм и разность свободных химических энергий сольватации ионов в неводных растворах. [c.168]

Из этого соотношения можно найти ионные коэффициенты активности, отнесенные к ионной концентрации т . Для этого необходимы данные о величинах а, полученные из независимых данных, например из электропроводности. В ряде случаев константы диссоциации для сильных электролитов известны. Они известны для растворов ряда кислот, и в частности для соляной кислоты, почти во всех растворителях. Расчеты показали, что в неводных растворах, в тех случаях, когда кривая 1п у не проходит через минимум, кривые 1п Уи все же проходят через минимум. Таким образом, ассоциация является причиной неприложимости уравнения Робинсона — Стокса и отсутствия минимума на кривых (рис. 53). Это обстоятельство показано на многих примерах в работе автора с Ивановой по отношению к солям и на очень большом числе примеров в работе Александрова по отношению к соляной кислоте. [c.209]

Заканчивая рассмотрение единой количественной теории диссоциация электролитов, следует заметить, что она основана на том положении, что в неводных растворах, а во многих случаях и в водных растворах, диссоциация любых электролитов подчиняется закону действия масс. В связи с этим было принято, что деление электролитов на сильные и слабые указывает только на состояние их в растворе, а не на принадлежность их к определенному классу веществ. Процесс диссоциации любых электролитов— кислот, оснований и солей — рассматривался с единой точки зрения как процесс, проходящий в несколько последовательных стадий. [c.359]

Величина электродвижущей силы тесно связана с состоянием электролитов в растворах. Поэтому измерения э. д. с. широко применяются при исследовании многих свойств сильных и особенно слабых электролитов при определении констант диссоциации, констант гидролиза, ионного произведения среды, буферной емкости и т. д. Большое значение имеет измерение э. д. с. для определения pH. В тесной связи с изучением электродвижущих сил находятся вопросы стандартизации pH в водных и особенна в неводных растворах. Широкое применение имеет измерение электродвижущих сил в аналитической химии при потенциометрическом и полярографическом анализе и т. д. [c.378]

Применение неводных растворителей значительно расширило возможности кислотноосновного титрования. В неводных растворителях возможно титрование очень слабых (в воде) кислот и оснований, раздельное титрование смеси кислот, а также смеси оснований с близкими (в воде) константами диссоциации, титрование солей сильных кислот (оснований) по вытеснению. Неводные растворители позволяют расширить возможности титрования по методу осаждения, распространив его па ряд новых веществ за счет уменьшения растворимости осаждаемой соли в неводных растворах. Различное изменение силы солей позволяет осуществить раздельное титрование смеси солей с одним анионом по осаждению этого аниона. [c.440]

Во всех рассмотренных выше случаях можно осуществить с достаточной аналитической точностью титрование с индикатором, если известна его константа диссоциации или интервалы перехода. Выбор индикатора и методика титрования с цветными индикаторами в неводном растворе но отличаются от титрования в водных растворах. [c.460]

Пожалуй, наиболее изученной областью химии неводных растворов являются кислотно-основные реакции, исследование которых началось еще с сольво-систем. Согласно определению сольво-сп-стем, кислота может быть рассмотрена как вещество, которое путем прямой диссоциации или реакции с растворителем дает катион, характерный для растворителя основание — вещество, которое путем прямой диссоциации или реакции с растворителем дает анион, характерный для растворителя. В случае протонного растворителя катионом является сольватированный протон, и при этом условии протонное представление о кислоте эквивалентно понятию о кислоте как о сольво-системе. Например, типичные реакции нейтрализации в аммиаке протекают следующим образом [c.351]

Потенциометрическое определение не только смеси кислот или оснований с близкими константами диссоциации, но и смеси ряда сильных кислот успешно можно осуществить в неводных растворах благодаря дифференцирующим свойствам различных органических растворителей (см. гл. XI). [c.42]

В растворах различных веществ в жидких неводных растворителях и сжиженных газах помимо ионов, предсказываемых теорией электролитической диссоциации, имеются разнообразные ионы и молекулы, вызывающие аномалии в поведении истинных растворов, которые не могут быть объяснены ни гипотезой С. Аррениуса, ни современными теориями Дебая — Хюккеля и Л. Онзагера, поскольку предметом их не является изучение влияния растворителей на свойства электролитов. Следует отметить, что теория Бренстеда и другие теории, предметом которых было исследование влияния растворителей на силу кислот и оснований, также не объясняют аномалий в поведении электролитов в неводных растворах. Как показывают исследования, указанные аномалии обусловливаются взаимодействием растворенного вещества с растворителем. [c.391]

Согласно Измайлову, диссоциация кислот, солей и оснований на ионы в водных и неводных растворах зависит от ряда сопряженных динамических равновесий образования сольватов — продуктов присоединения электролита к молекулам растворителя, диссоциации сольватов с образованием сольватированных ионов лиония и лиата, ассоциации сольватированных ионов с образованием ионных пар, или двойников. Соотношения между активными концентрациями продуктов этих реакций зависят от свойств растворенного электролита и растворителя, а также от их концентраций. [c.395]

Определение /Снап и Кв в неводных растворах. По величинам констант диссоциации /Снап (и рЛ ндп), Кв (и рКв) можно судить о нивелирующем и дифференцирующем действии данного растворите.1я в отношении определенных групп кислот или оснований. [c.408]

Из сказанного можно также заключить, что понятия о силе кислоты и кислотности принципиально отличаются друг от друга. В то время как сила кислоты в любом растворителе обусловливается ее константой диссоциации, кислотность определяется активностью ионов лиония, связанной с основностью данного растворителя, их концентрацией и их концентрационными и едиными коэффициентами активности. Например, слабая в воде кислота в среде основного растворителя становится сильной, но ее неводный раствор может быть менее кислым, чем в воде, [c.421]

Возможности кислотно-основного титрования слабых электролитов в неводных средах. В неводных растворах можно титровать очень слабые (в воде) кислоты и основания, при титровании которых в водных растворах не удается получить резкого скачка титрования вследствие гидролиза солей слабых кислот или слабых оснований, образующихся в водных растворах. Причиной гидролиза вещества в водном растворе является собственная диссоциация воды, например [c.424]

Весьма большое распространение получил описанный выше хингидронный электрод, потенциал которого также зависит от pH раствора. Однако, как уже указывалось, хингидронный электрод неприменим при pH > 7 вследствие кислотной диссоциации гидрохинона, а также окисления его кислородом воздуха. Хингидронный электрод можно использовать для измерения pH в неводных растворах — в спиртах, бензоле, ацетоне, муравьиной кислоте и др. [c.190]

Особенно сложно производить измерения диэлектрической проницаемости растворов электролитов, у которых молекулярные диполи разрушены электролитической диссоциацией. В водных растворах вследствие гидратации уменьшается подвил<ность молекул воды и поэтому с увеличением концентрации диэлектрическая проницаемость уменьшается. Аналогичные явления наблюдаются и для неводных растворов солей в метиловом спирте. [c.255]

Первые исследования электропроводности неводных растворов были про-ве,[ены Р. Э. Ленцем (1878—1882 и И. А. Каблуковым (1889). Каблуков показал, что имеется параллелизм между электропроводностью раствора и диэлектрической проницаемостью растворителя. Это правило, известное как правило Томсона — Нернста [хотя последние, независимо один от другого, указали не на эту связь, а на зависимость диссоциации от диэлектрической приницаемости растворителя (1893, 1894)], иллюстрируется табл. XVII, 4. [c.439]

Согласно приведенному в гл, 2 определению Аррениуса, кислота представляет собой вещество, повышающее концентрацию ионов водорода в водном растворе, а основание - вещество, повышающее концентрацию гидроксидных ионов. Более общее определение кислот и оснований было предложено в 1923 г. Бренстедом и Лаури. Определение Бренстеда-Лаури применимо не только к водным, но и к неводным растворам. Согласно Бренстеду-Лаури, кислотой называется любое вещество, способное высвобождать ионы водорода, или протоны, а основанием-любое вещество, способное соединяться с ионами водорода и, следовательно, удалять их из раствора. Теперь, когда мы понимаем, что молекулы воды находятся в равновесии со своими диссоциированными ионами Н и ОН , нетрудно убедиться, что в случае водных растворов оба определения оказываются эквивалентными. Кислоты, как в представлении Аррениуса, так и в представлении Бренстеда, hsj wt h веществами, высвобождающими ионы водорода. Если основание, в представлении Бренстеда, соединяется с ионами водорода, это значит, что в водном растворе оно смещает равновесие реакций (5-5) в сторону диссоциации до тех пор, пока не восстанавливается баланс. В результате образуются дополнительные гидроксидные ионы, и, таким образом, в водных растворах определение основания по Бренстеду совпадает с определением основания по Аррениусу. [c.214]

Электролиты — это химические соединения, которые в растворе (полностью или частично) диссоциируют на ионы. Различают сильные и слабые электролиты. Сильные электролиты диссоциируют в растворе на ионы практически полностью. Примерами сильных электролитов в водных растворах могут служить некоторые неорганические основания (NaOH) и кислоты (НС1, HNO3), а также большинство неорганических и органических солей. Слабые электролиты диссоциируют в растворе только частично. Доля продиссоциировав-ших молекул из числа первоначально взятых называется степенью диссоциации. К слабым электролитам в водных растворах относятся почти все органические кислоты и основания (например, СН3СООН, пиридин) и некоторые неорганические соединения. В настоящее время Б связи с развитием исследований в неводных растворах доказано (Измайлов и др.), что сильные и слабые электролиты являются двумя различными состояниями химических соединений (электролитов) в зависимости от природы растворителя. В одном растворителе данный электролит может быть сильным электролитом, в другом — слабым. [c.244]

Изучение природы и состава химических соединений, образующихся при растворении ряда веществ в различных растворителях (Д. И. Менделеев, Д. П. Коновалов), а также исследование водных и неводных растворов с точки зрения происходящих в них химических и физических процессов (Д. П. Турбаба, Д. П. Хрущев, В. Ф. Тимофеев) привело к выводу о том, что диссоциация электролитов на ионы является следствием химического взаимодействия между растворяемым веществом и растворителем (И. А. Каблуков). [c.14]

Опыт показывает, что при растворении в данном растворителе какого-нибудь вещества равновесное давление пара растворителя понижается. Количественную связь между понижением давления пара и составом раствора открыл в 1887 г. Ф. Рауль. В отличие от своих предшественников он исследовал не только растворы кислот, щелочей и солей, но также растворы органических соединений, применение которых позволило исключить из рассмотрения усложнение картины, вызываемое диссоциацией солей и кислот. В 1882 г. Рауль определил Тзам около 30 органических веществ в водных растворах. Он показал, что независимо от природы веществ растворение одного моля вещества в 1 кг растворителя (воды) приводит к понижению точки замерзания на одну и ту же величину (1,85°С). Затем Рауль заменил воду бензолом, в котором он растворял целый ряд органических соединений. Оказалось, что все они показывали в бензоле одинаковое молярное понижение Т зам рЗВ-ное 5,2 °С. От измерений точек замерзания Рауль перешел в 1886 г. к определениям давления паров неводных растворов. Это привело его к открытию эмпирического закона, который был впервые опубликован в 1887 г. в работе Об упругости пара эфирных растворов . [c.112]

Методы потенциометрического титрования. Потенциометрическое титрование-—один из объективных электрохимических способов объемного анализа — служит для определения концентрации раствора и константы электролитической диссоциации слабой кислоты и слабого основания. Его применяют при исследовании растворов, окращенных и мутных многокомпонентных с малой концентрацией слабых электролитов и других, визуальное титрование которых затруднено. Виды потенциометрического титрования аци-днметрическое, алкалиметрическое, иодометрическое и другие основаны на реакциях осаждения, окисления, восстановления, комп-лексообразования и т. п. в водных и неводных растворах. Потенциометрическое титрование проводят компенсационным и некомпенсационным методами. [c.167]

О значительной роли сольватации ионов в процессе ассоциации или диссоциации свидетельствуют опыты по влиянию небольших добавок воды на электропроводность неводных растворов, произведенные Улихом. Так, [c.110]

Значительно сложнее определять константы диссоциации для электролитов средней силы в водных, и особенно, в неводных растворах. В этих случаях свойства электролитов зависят как от неполной диссоциации, так и от значительного отличия коэффициентов активности ионов от единицы. Для электролитов средней силы нельзя пренебречь коэффициентом актив-1Г0СТИ, и описанный выше прием экстраполяции на нулевую ионную силу уже невозможен. Тем не менее и для них можно определить константу диссоциации. Трудность заключается в том, что для правильной оценки а ъ у при определении константы диссоциации нужно знать концентрацию ионов. Если пользоваться только данными по электропроводности, то для определения величины а нужно знать также значение константы диссоциации. Получается замкнутый круг Действительно [c.126]

Обычно улучшение условий титрования в неводных растворителях так велико, что титрование в описанных выше случаях может быть проведено не только потенциометри-чески, но и с индикаторами. Титрование с индикаторами в неводных растворах ограничивается недостаточностью данных о константах диссоциации и интервалах перехода индикаторов. Ниже приводим основные данные о свойствах индикаторов в неводных средах. [c.460]

Понятия о кислотах и основаниях ранее рассматривались с классических позиций, возникших после теории электролитической диссоциации Аррениуса и развитых Косселем. Такие взгляды не исчерпывают, однако, сложного вопроса о свойствах кислот и оснований. Более широко этот вопрос рассматривается в общепринятых теориях Бренстеда и Льюиса, в теории сольвосистем Э. Франклина для неводных растворов. Большое значение для правильного понимания этого вопроса имеют взгляды А. Шатенштейна, М. Усановича, Н. Измайлова и др. [c.179]

Гальванические элементы имеют разное назначение. Так, некоторые из них применяют в качестве источников постоянного тока, например, элементы Якоби —Даниэля, Лекланше, аккумуляторы. С другой стороны, изучение электродвижущей силы (э. д. с.) гальванических элементов (метод э. д. с.) широко используют во многих физико-химических исследованиях. Так, по Э.Д.С. гальванического элемента можно определить изменение энергии Гиббса, происходящее в результате реакции, протекающей в элементе, а также соответствующие изменения энтропии и энтальпии. Метод э. д. с. также широко применяют при исследовании свойств растворов электролитов, например, при определении коэффициентов активности, констант протолитической диссоциации, pH водных и неводных растворов, в потенциометрическом и полярографическом анализе и т. п. [c.478]

Образование ионов в неводных растворах электролитов предопределяет, как и в водных, наличие электропроводности. Проводимость неводных растворов определяется концентрацией ионов r скоростью их движения, однако здесь сильно проявляются специфические свойства растворителя. Поскольку степень диссоциации в неводпых растворителях, как правило, невелика, электропроводность неводных растворов значительно меньше электропроводности водных. Исключение составляют аммиачные растворы, а также растворы в H N, где электропроводность гораздо выше, чем в подных. [c.307]

Аномалии в электропроводности неводных растворов объясняются особенностями взаимодействия растворяемого вещества с растзорктелем. Влияние природы растворителя на диссоциацию и электропроводность можно лучше понять, если принять во вни- [c.307]

Благодаря полярности молекул и достаточно высокой диэлектрической проницаемости жидкий аммиак является хорошим неводным растворителем. Жидкий аммиак положил начало химии неводных растворов. Результаты исследования поведения веществ в жидком аммиаке дали возможность построить обобщенную теорию кислот и оснований, открыли перед химией новые пути проведения реакций синтеза ранее неизвестных веществ и т. д. В жидком аммиаке хорошо растворяются щелочные и щелочно-земельные металлы, сера, фосфор, иод, многие соли и кислоты. Вещества с функциональными полярными группами в жидком аммиаке подверга-]отся электролитической диссоциации. Однако собственная ионизация аммиака 2ЫНа(ж) ЫН - -ЫН2 ничтожно мала и ионное произведение [NHi] lNH.r]= 10 - при —50 °С. [c.249]

Представления о кислотах и основаниях, основанные на теории электролитической диссоциации, применимы лишь при условии, что веш,ества реагируют в водном растворе. Однако эти представления не объясняют процессов, протекающих в неводных растворах. Так, например, если хлорид аммония в водном растворе ведет себя как соль (диссоциирует на ионы NH и С1 ), то в жидком аммиаке он проявляет свойства кислоты — растворяет металлы с выделением водорода. Мочевина OiNHa) в жидком аммиаке проявляет свойства кислоты, в безводной уксусной кислоте — свойства основания, а в водном растворе она нейтральна. Как основание ведет себя азотная кислота, растворенная в жидком фтороводороде или в безводной серной кислоте. [c.189]