Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Неводные растворы ионная ассоциация

    В неводных растворах отступления от электростатической теории наступают еще при более низких концентрациях, чем в водных растворах. Было показано, что электропроводность в общем виде имеет очень сложную зависимость от концентрации. Это несовпадение теории с экспериментальными данными объясняется рядом явлений, которые наблюдаются в более концентрированных растворах и которые теория Дебая не учитывает. К ним относятся явления ассоциации ионов и влияние изменения сольватации ионов. [c.103]


    Образование ионной атмосферы и ассоциация иов ов в ионные двойники и тройники не исчерпывают всех обстоятельств, от которых зависит поведение электролитов в растворах. Поведение ионов в растворах в значительной степени зависит от их сольватации в неводных растворах и гидратации в водных растворах. [c.137]

    Таким образом, неприложимость уравнения Робинсона — Стокса не может быть оправдана тем, что в неводных растворах эффект сольватации меньше, чем в воде. Отсутствие минимума в неводных растворах с низкой диэлектрической проницаемостью объясняется тем, что наряду с эффектом сольватации наблюдается и эффект ассоциации ионов. Следовательно, с одной стороны, связывание части растворителя в сольватную оболочку ионов и их частичная десольватация с ростом концентрации повышают коэффициенты активности, но, с другой стороны, ассоциация понижает их. Чтобы описать зависимость коэффициентов активности от концентрации, в этих случаях недостаточно учитывать только явление сольватации, необходимо учитывать также и изменение ассоциации ионов. [c.209]

    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]

    Для неводных растворов электролитов характерно явление аномальной электрической проводимости, которое заключается в том, что при увеличении концентрации электролита эквивалентная электрическая проводимость в растворителях с низкими диэлектрическими постоянными проходит через минимум, за которым следует плавный подъем (рис. 118). Аномальная электрическая проводимость объясняется ассоциацией ионов электролитов. Ассоциация наиболее отчетливо проявляется в растворителях с низкой диэлектрической постоянной и приводит к появлению в растворе комплексных молекулярных и ионных соединений. Появление в растворе ионных пар наряду с обычными молекулами приводит к более быстрому падению электрической проводимости. В концентрированных растворах возможно образование ионных тройников. Представление об ионных тройниках позволяет объяснить минимум на кривой [c.273]


    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]

    В настоящее время в теории аналитической химии неводных растворов приобрели особое значение представления о влиянии индивидуального характера и физических свойств растворителя, концентрации раствора и природы растворенного вещества на состояние динамических равновесий взаимодействия между ионами и молекулами растворенного вещества и растворителя. Это влияние сказывается на физико-химических свойствах растворенного вещества (электропроводности, растворимости, способности к диссоциации, ассоциации, комплексообразованию и т. д.), а также на преобладающем направлении реакций в растворах. [c.7]

    А. Для таких радиусов в водном двунормальном растворе /5 часть ионов уже находится в состоянии ассоциаций. В неводных растворах ассоциация будет еще значительнее. С точки зрения электростатической теории полученный ионный двойник сильно отличается от молекулы. Однако теория Бьеррума проверялась такими приемами (главным образом на основании данных об электропроводности), которые ничего не говорят о причинах образования ассоциатов. [c.241]

    Воду часто называют уникальной жидкостью, что вполне справедливо, если иметь в виду уникальность той роли, которую играет вода в процессах протекающих в живых организмах (жизнь на Земле первоначально возникла именно в воде), а также в технике и быту. Огромные усилия затрачиваются учеными на то, чтобы раскрыть тайну воды, объяснить, почему именно вода заняла исключительное место среди всех жидкостей. Некоторые детали строения и свойств воды к настоящему времени надежно установлены, но очень многие вопросы до сих пор остаются без ответа. Одно бесспорно особое значение воды и как растворителя, и как среды для протекания биохимических реакций,— прямой результат необычных свойств этой самой распространенной на Земле жидкости. Именно в структуре и свойствах чистой воды следует искать причину появления комплекса специфических свойств, заметно отличающих водные растворы неэлектролитов от неводных. Мы специально говорим здесь о растворах неэлектролитов не только потому, что именно они составляют предмет рассмотрения в этой книге, но и потому, что при сопоставлении свойств водных и неводных растворов электролитов возникает трудность, связанная с различиями в ионизирующей способности, а это приводит, как известно, к ассоциации ионов в малополярных растворителях и делает сравнение малополезным. [c.5]

    Обзор исследований ассоциации ионов в неводных растворах по дан-гым Фуосса и Крауса и их сотрудников. [c.936]

    Константы ассоциации ионов солей в неводных растворах. [c.936]

    Таким образом, неприложимость уравнения Робинсона—Стокса не может быть оправдана тем, что в неводных растворах эффект сольватации меньше, чем в воде. Отсутствие минимума в неводных растворах с низкой диэлектрической проницаемостью объясняется тем, что наряду с эффектом сольватации наблюдается и эффект ассоциации ионов. Следовательно, с одной стороны, связывание части растворителя в сольватную оболочку ионов и их частичная десольватация с ростом концентрации повышают коэффициенты активности, но, с другой стороны, ассоциация понижает [c.236]

    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 1п7 все же проходят через минимум. Таким образом, ассоциация является причиной неприложимости уравнения Робинсона—Стокса и отсутствия минимума на кривых (рис. 56). [c.237]

    Измайлов с сотрудниками (1955—1957) усовершенствовали формулу Робинсона и Стокса и получили лучшую сходимость с опытом (в том числе и для неводных растворов), при учете вероятности неполной диссоциации или ассоциации ионов. А. А. Соловкин (1961), используя теорию гидратации, развитую Самойловым, получил уравнение для коэффициентов активности, в котором учитывается взаимодействие ионов электролита с растворителем. Его уравнение находится в хорошем согласии с данными, относящимися к 1-1 валентным электролитам. [c.85]


    Измайлов с сотрудниками (1955—1957) усовершенствовали формулу Робинсона и Стокса, учтя возможность неполной диссоциации и ассоциации ионов, и получили лучшую сходимость с опытом (в том числе и для неводных растворов). А. А. Соловкин (1961), используя теорию гидратации, развитую Самойловым, получил [c.81]

    Как было указано выше (см. гл. 3), ассоциация ионов электролитов в неводных растворах сопровождается образованием контактных и сольватно-разделенных ионных пар. При этом увеличение сольватирующей способности растворителя содействует образованию сольватно-разделенных пар. [c.216]

    Следовательно, говоря о кислотности или основности в неводных растворах или о силе электролитов, необходимо иметь в виду, что равновесие реакции протонизации сильной кислоты в водном растворе (е=78,54) (когда ассоциация ионов и образование ионных пар чрезвычайно малы) смещается в обратную сторону в среде растворителя с малой б, в котором преимущественно образуются ионные пары. Разумеется, большое значение имеет химическая природа растворителя. Роль растворителя при образовании ионных пар подробно изложена в [55, 64]. [c.217]

    ДЯ( — стандартная теплота переноса изменение энтальпии при переносе одного моля ионов электролита из стандартного состояния в водном растворе (бесконечно разбавленном) в стандартное состояние бесконечно разбавленный неводный раствор , кДж/моль. Хл —константа ассоциации электролита [c.6]

    Установлено, что расчеты по теории Дебая — Гюккеля — Онзагера удовлетворительно согласуются с экспериментом лишь для очень разбавленных (порядка 0,001 моль/л и менее) растворов электролитов. В неводных растворах с низкой диэлектрической проницаемостью растворителя наблюдается появление максимумов и минимумов молярной электрической проводимости с ростом концентрации так, что в некотором интервале концентраций Я, растет при увеличении концен1рации. Такая аномальная электрическая проводимость не может быть объяснена с позиций простой электростатической теории и требует учета ассоциации ионов с образованием ионных пар, тройников и более сложных частиц. Например, можно предположить, что с ростом концентрации разбавленного раствора электролита АВ сначала его электрическая проводимость обусловлена ионами А+ и В , затем происходит образование незаряженных ионных пар (А+В ), а при еще более высоких концентрациях — ионных тройников (А" В А + ) и (В А В ). В соответствии с этим рост концентрации электролита сначала приводит к росту электрической проводимости, затем к ее падению, а потом снова к росту. В еще более концентрированных растворах может происходить объединение ионных тройников друг с другом и с другими ионами в еще более сложные незаряженные ассоциаты, что вызывает повторное снижение электрической проводимости. [c.224]

    Исследования Хальбана показали смещение спектров поглощения пи-кратов с концентрацией. Это смещение Хальбан объяснил возникновением ассоциации ионов. Об ассоциации свидетельствуют многочисленные исследования неводных растворов азотной кислоты и нитратов (спектры поглощения, спектры комбинационного рассеяния). [c.10]

    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]

    Исследования, проведенные Харлоу [409], по изучению факторов, влияющих на устойчивость неводных растворов четвертичных аммониевых оснований и влияния структуры катиона на условия титрования кислот показали, что самыми устойчивыми титрантами являются гидроокиси тетраметил-, тетрабутил- и тетраэтиламмония и наименее устойчивым — гидроокись триметилбензиламмо-ния. Устойчивость растворов увеличивается с увеличением содержания воды в титранте вследствие того, что относительно высокая кислотность воды понижает основность этих растворов и большая сольватирующая способность воды понижает степень ассоциации ионов титрантов. Однако увеличение содержания воды мешает определению очень слабых кислот и анализу смесей кислот различной силы. Разбавление спиртовых растворов нейтральными или основными растворителями с целью увеличения основности титрантов понижает их устойчивость. [c.105]

    В предыдуцдих главах мы рассмотрели изменение свойств электролитов в связи с образованием вокруг ионов ионной атмосферы и в связи с ассоциацией их в ионные двойники и в более сложные агрегаты. Мы установили, что свойства электролитов средней силы в водных растворах и свойства сильных истинных электролитов в неводных растворах зависят от обеих причин и от образования ионной атмосферы и от равновесия между свободными ионами и ионами, связанными в ионные двойники и в ионные тройники. При описании свойств электролито средней силы мы учитывали неполную диссоциацию и одновременно величину коэффициентов активности ионов по теории Дебая (см. главу 4). [c.273]

    Можно ожидать, что эффект сольватации в неводных растворах будет сказываться в большей степени, чем в воде. В 1000 г воды находится 55 молей, а в этиловом спирте, молекулярный вес которого равен 46, в 1000 г находится только 22 моля, и сольватация должна сказываться на изменении концентрации в большей степени, чем в воде. Таким образом, неприложимость уравнения Робинсона—Стокса не может быть оправдана тем, что в неводных растворах эффект сольватации меньше, чем в воде. Отсутств.ие минимума в неводных растворах с низкой диэлектрической проницаемостью объясняется тем, что наряду с эффектом сольватации аблю-цается и эффект ассоциации ионов. Следовательно, с одной стороны, связывание части растворителя в сольватную оболочку ионов и их частичная десольватация с ростом концентрации 1т0вышают коэффициенты активности, ио, с другой стороны, ассоциация понижает нх. Чтобы описать ход зависимости коэффициентов активности от концентрации, в этих случаях недостаточно учитывать только явление сольватации необходимо учитывать и изменение ассоциации ионов. [c.392]

    О значительной роли сольватации ионов в процессе ассоциации или диссоциации свидетельствуют опыты по влиянию небольших добавок воды на электропроводность неводных растворов, произведенные Улихом. Так, добавка 0,1% воды к 0,0001 н. раствору слабой соли ЫСМЗ в нитрометане увеличивает электропроводность на 60%. Об этом же свидетельствуют данные Геманта, который наблюдал резкие различия в константах диссоциации соли Ви4ЫС1 в смесях ксилола со спиртом (/С=90-10 ) и в смесях диоксана с водой К=2-10 ) с одинаковой е=3,2. Кроме того, на способности солей к ассоциации сильно сказывается возможность образования водородной связи между ионами как правило, соли частично замещенных аммониевых оснований относятся к слабым солям, так как катионы этих солей способны к образованию водородных связей. [c.138]

    Другие исследователи применяют неводные растворы, особенно метанол и (в меньшей степени) нитрометан, и экстраполируют полученные результаты на случай воды. Однако неблагоприятные свойства воды не отсутствуют полностью и у других растворителей. Многие из растворителей полярны (например, спирты), и можно указать иа некоторые факты, свидетельствующие о метанолизе комплексов [132]. Далее, ассоциация ионов более существенна в растворителях с 1шзкой диэлектрической проницаемостью, а в смешанных растворителях может происходить предпочтительная гидратация ионов. Очевидно, что ни воду, ни неводные растворители нельзя рассматривать как нейтральные при реакциях комплексных ионов, и ири интерпретации кинетических результатов это обстоятельство следует принимать во внимание. [c.108]

    При таких высоких концентрациях предельная реакция анионирования должна быть независимой от концентрации аниона. Эта предельная скорость должна быть одинаковой для различных анионов и равной скорости изотопного обмена аквакомплекса с водой как растворителем. К сожалению, однозначная практическая проверка возможна лишь в редких случаях, так как при больших концентрациях анионов серьезную роль может играть ионная ассоциация и реакция может индуцироваться ионом, ассо-циированым во внешней сфере комплекса (см. раздел III, 2). Действительно, в качестве альтернативы вместо непосредственного замещения 8 2 может быть предложен механизм jvl-ИП (нуклеофильное, мономолеку-лярпое замещение, идущее через образование ионной пары) [204]. Ионная ассоциация является, конечно, более серьезным фактором в неводных растворах, чем в воде. [c.130]

    Вопросам диссоциации электролитов в различных средах посвящены монографии Н. А. Измайлова [44] и Монка [45]. Во второй из них главное внимание уделено методам исследования. В книге Н. А. Измайлова отражены обширные итоги работ его школы, сделавшей большой вклад в проблему поведения электролитов в различных растворителях. Главным образом на основе электрохимических, криоскопических измерений и изучения растворимости дана единая количественная теория диссоциации электролитов, подробно разобрана проблема кислотности водных и неводных растворов, а также ряд практических применений влияния перемены растворителя в аналитических целях, в полярографии и т. д. Эти работы успешно продолжаются в Харьковском государственном университете учениками Н. А. Измайлова — В. В. Александровым, Е. Ф. Ивановой и др. Для ознакомления с проблемой диссоциации электролитов, а также ионной ассоциации рекомендуем читателю указанные труды, а также монографию Девиса [8], книги А. М. Сухотина [46], Акца-щина и Фуосса [47] и серию работ Фуосса и Онзагера [48]. [c.18]

    Учитывая низкие температуры замерзания указанных жидкостей, следует помнить, что пока охвачен очень незначительный температурный интервал. Кроме того, в данном случае допущение полной диссоциации при всех концентрациях является более шатким, чем в случае водных растворов, и вычисление ASf по уравнению (123) сталкивается с невозможностью количественно оценить истинные значения мольной доли Л 1 из-за незнания степени диссоциации электролита (а) и, следовательно, коэффициента v в уравнении (121). Выше (стр. 150) мы подробно останавливались на трудностях, связанных с количественной оценкой констант ионной ассоциации в средах со средними и низкими значениями диэлектрической проницаемости. Очевидно, что ходу изотерм ASf = / т) для неводных растворов пока можно придавать количественное значение только до некоторой и различной в случае разных систем степени. Однако принциииаль-ный характер этого хода не может измениться при введении уточнений, влияние температуры также характеризуется достаточно ясно и, безусловно, сопоставление этих изотерм с соответствующими изотермами для водных растворов тех же солей вполне оправдано. [c.202]

    Исследования Гольбана, Форлендера, Шайбе и других [1, 3] показали, что в большинстве случаев в водных растворах образование ионных ассоциатов не сопровождается изменением спектров поглощения. Оптические исследования неводных растворов НС1 и щелочногалоидных солей во многих случаях указывают на отсутствие молекул, в то время как электрохимические данные свидетельствуют о значительной ассоциации ионов. [c.107]

    Исследованию ионной ассоциации в неводных растворителях посвящено значительное число работ, но политермических исследований с охватом области низких температур очень мало. В работе [72] исследовали температурные зависимости констант ассоциации ионов в ряду алифатических спиртов и нашли для NaJ и KJ положительные значения Д//°ас и Д5ас, которые возрастают с увеличением углеводородной цепи спирта (исключение составляют растворы NaJ в метаноле и этаноле, для которых Д// с < О-Увеличение численных значений А ас с температурой было обнаружено в пропаноле для других солей щелочных металлов (K IO4, KJ, Li l) [73, 74]. [c.186]

    Раствор в тетрагидрофуране полимера стирола, образовавшегося под действием натрийнафталипового катализатора и содержащего на концах цепи активные карбанионы, при добавлении воды не изменяет своей вязкости. Заметное повышение вязкости отмечается при добавлении двуокиси углерода, в то время как окись этилена часто превращает раствор в гель. Во всех трех случаях молекулярный вес полимера одинаков. Изменение вязкости приписывают ионной ассоциации полимеров в неводной реде [37], причем степень ассоциации зависит от плотности заряда соответствующих ионов, т. е. [c.283]

    Паркера и сотр. [6, 7, 79, 272, 331, 334, 335], Фикинса и Уотсона [142, 143], а также Коци и Кампиона [68, 81, 82]. Часть данных по ионной ассоциации в неводных растворителях включена в книгу Дэвиса [102]. Наконец, следует отметить попытки экспериментального разделения свободных энергий сольватации ионных частиц путем учета поверхностных потенциалов растворите-, лей ( истинные энергии сольватации ) [70, 71], так как такой подход с учетом термодинамики поверхности противоположен обычным попыткам отнести свободные энергии к различным системам растворителей с помощью экстратермодинамического допущения или экстраполяции. [c.273]

    По данным измерения проводимости четвертичных. (метил, бутил- и гексил-) перхлоратов аммония в водных и неводных растворах и смесях растворителей видно [102в, 102г], что в сравнимых условиях степень ассоциации в водных растворах и омеси вода—диоксан повышается при возрастании длины боковой цепи иона, но подобная зависимость не наблюдается в спиртах и других растворителях с водородными связями. Следовательно, ионы ассоциируют по двум разным механизмам. В спиртах и аналогичных растворителях отдельные ионные пары образуются благодаря электростатическому взаимодействию ионов. Его можно рассматривать как взаимодействие нвполяризуемых сферических ионов в среде — континууме, молекулярные свойства которой не учитываются (т. е. пренебрегается специфическим взаимодействием между ионами и молекулами растворителя). В результате данного типа ассоциации образуются лишь контактные ионные пары, а ассоциация в значительной мере зависит от десольватации аниона. С другой стороны, в водных растворах степень ассоциации повышается при увеличении гидрофобной части катиона, очевидно, вследствие изменения структуры воды под влиянием углеводородной группы. Образованию ионных пар в некоторой мере способствует структура воды, и это можно связать лишь с ее трехмерными структурными элементами. [c.369]

    Подобная картина наблюдается и при использовании неводных растворов. При осаждении покрытий из растворов тройных сополимеров метилметакрилата с метакриловой кислотой и ее солями (натрия или калия) в диметилформамиде [1, 5 ] с увеличением содержания солевой формы в сополимере выход по току сначала резко возрастает (рис. 9), что можно объяснить усилением диссоциации сополимера. Однако при достижении определенной степени диссоциации (при 70% нейтрализации кислоты в сополимере) возникает обратное явление — ассоциация полиионов и противоионов и снижение выхода по току. Одновременно аналогичным образом меняется и адгезия полимера к электроду (рис. 10) [1 ]. Выход по току резко падает и при наличии в ванне посторонних примесей, диссоциирующих на ионы, так как ток расходуется на их электролиз. [c.31]

    Современная физико-химическая теория кислот и оснований, развитая одновременно Дж. Бренстедом, Т. Лоури, Н. Бьерумом в 1923 г., объясняет физические и химические взгляды на диссоциацию кислот и оснований. Протолитическая теория охватывает как водные, так и неводные растворы веществ. Свое название она получила потому, что основным реагирующим ионом в реакциях кислотно-основного взаимодействия является простейший из ионов —протон. Значительный вклад в развитие этой теории внесли М. И. Усанович и Н. А. Измайлов, которые предложили схему диссоциации кислот и оснований с учетом продуктов их предшествующей ассоциации с молекулами растворителя. [c.87]

    Немногочисленные работы по неводным растворам электролитов показывают, что химический сдвиг в сочетании с термо инал1нческими методами может быть успешно применен для разрешения некоторых проблем теории растворов. Например, с его помощью, в принципе, можно разделить химическую и физическую составляющие процесса сольватации. Уже сделаны первые качественные шаги в разрешении спора об избирательности ионной сольватации, о состоянии растворителя в первой сольватной оболочке и т. д. Наконец, важны попытки количественных расчетов относительной кислотности, коэффициентов диффузии, констант ассоциации. [c.113]

    Несмотря на использование различных методов исследования, еще не достигнуто полное понимание сольватационных эффектов в простых системах, причем неводные растворы оказались даже более сложными, чем водные. Для большинства неводных растворов взаимодействие растворитель — растворенное вещество никак не менее существенно, чем в случае водных растворов. В неводных средах взаимодействия растворенных компонентов друг с другом, реакции ассоциации, которым благоприятствует более низкая диэлектрическая проницаемость (образование ионных пар и комплексов, олигомеризация и полимеризация), выражены более отчетливо, чем в воде. Неводные растворители особенно благоприятствуют образованию более сложных частиц (например, комплексов со смешанными лигандами, полиядерных и внеш-несферных комплексов) это свидетельствует о более сложных механизмах реакций в этих системах. Тем не менее большинство авторов изучают простые системы (в основном монояд 5ные комплексы и наиболее простые смешанные комплексы), а также реакции с их участием. В то же время более сложные системы имеют большее практическое значение. Однако чем более сложна изучаемая система, тем более совершенны должны быть экспериментальные методы и более совершенна техника вычислений. Использование ЭВМ позволяет одновременно обрабатывать большое число экспериментальных данных разного рода, необходимых для исследования более сложных систем как в координационной, так и в аналитической химии. Применимость этих [c.251]


Смотреть страницы где упоминается термин Неводные растворы ионная ассоциация: [c.263]    [c.165]    [c.173]    [c.176]    [c.128]   
Теоретическая неорганическая химия Издание 3 (1976) -- [ c.520 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Ассоциация

Ассоциация в растворах

Ассоциация ионов

Раствор ионный

Растворы неводные



© 2025 chem21.info Реклама на сайте