Ионное облако

Следует отметить, что теория сильных электролитов, основанная на аналогичных представлениях о диффузном строении ионного облака, возникающего около любого иона, была предложена позже теории Гуи—Чепмена. [c.150]

Отсюда Дебай и Хюккель перешли к представлению о так называемой ионной атмосфере. Они предположили, что вокруг каждого центрального иона (за центральный ион может быть выбран любой ион) образуется ионное облако, состоящее из положительных и отрицательных зарядов с избытком (отрицательных или положительных) зарядов с тем, однако, условием, что весь раствор остается нейтральным. [c.69]

Для того чтобы установить, как изменяются термодинамические свойства ионов в связи с изменением концентрации, следует рассмотреть, как изменяется с концентрацией ионная атмосфера. Таким образом, первая задача состоит в том, чтобы объяснить изменение энергии, а вместе с тем и коэффициентов активности с концентрацией с помощью модели распределения зарядов вокруг иона. Вторая задача состоит в том, чтобы с помощью этой же модели объяснить влияние ионного облака на электропроводность. [c.71]

Если бы облако мгновенно возникало и исчезало, то ион всегда был бы в центре ионного облака и ионное облако не вызвало бы торможения. Но на образование ионной атмосферы и на ее разрушение требуется определенное время — время релаксации. В этом случае, чем быстрее движется ион, тем больше будет асимметрия (рис. 16) в положении центрального иона относительно ионной атмосферы. В результате ион будет находиться под влиянием внутренней разности потенциалов, при движении будет происходить торможение иона, что вызывает снижение подвижности ионов и электропроводности с увеличением концентрации электролита. [c.71]

Неточность физических представлений заключалась в том, что пренебрегали дискретной структурой зарядов, образующих заряд ионного облака, и не учитывали изменения диэлектрической проницаемости вблизи иона. Вообще же основной недостаток теории Дебая — Хюккеля заключается в том, что электролит рассматривался с молекулярной точки зрения, а растворитель — с макроскопической, в качестве некоторой непрерывной среды, в которой распределены ноны. [c.83]

Скорость движения ионного облака можно подсчитать по уравнению Лур = = геН (где ге — заряд ионного облака, противоположный по знаку, но равный заряду иона Н — напряженность электрического ноля). [c.92]

Представим себе, что ион из одной точки раствора перенесен в другую. Тогда в той точке, из которой ион вынесен, ионная атмосфера исчезнет и возникнет в той точке, куда он внесен. Возникновение и исчезновение ионного облака происходит не мгновенно, а требует определенного времени, которое носит название времени релаксации. [c.93]

Если ион движется в растворе, то впереди иона будет появляться новое ионное облако, а за ионом ионное облако будет постепенно исчезать. [c.93]

Ранее было выведено уравнение для скорости движения ионного облака А у. Но в уравнение для баланса сил следует подставить пе выражение для скорости, а величину тормозящей силы. Для этого Ау следует умножить на коэффициент "Стокса р, т. е. [c.96]

Согласно теории Дебая — Фалькенгагена, максимальному приросту электропроводности АХ = — Х вследствие явления дисперсии электропроводности отвечают соответствующая длина волны I электромагнитного поля, оптимальный размер ионного облака 1/х,- и время его релаксации 0 [c.114]

Вследствие этого с увеличением концентрации подвижность ионов, а следовательно, и электрическая проводимость сильных электролитов уменьшается. В силу электростатического притяжения между заряженными ионами вокруг каждого из них группируются ионы с противоположным знаком, образуя так называемую ионную атмосферу или ионное облако. Например, в растворе хлорида натрия вокруг ионов натрия создается ионная атмосфера из хлорид-ионов, а вокруг хлорид-ионов группируются ионы натрия. Чем больше концентрация вещества в растворе, тем плотнее ионная атмосфера и тем медленнее движение ионов. Наоборот, в разбавленных растворах расстояния между противоположно заряженными ионами настолько велики и притяжение между ними так мало, что практически сводится к нулю. Поэтому электрическая проводимость сильных электролитов при разбавлении растворов повышается. [c.40]

Под действием электростатических сил каждая частица в растворе приобретает ионное окружение из противоположно заряженных ионов, а также гидратную оболочку (ионное облако). До определенного значения толщины (1 облако движется в электрическом поле вместе с частицей, увеличивая при этом радиус частицы до величины а = г Л- й. Эффективный заряд частицы меньше ее исходного заряда вследствие наличия противоионов внутри ионного облака. Благодаря этому явлению, называемому электрофоретическим эффектом, [c.335]

При перемещении под действием электрического поля частица выходит из ионного облака, ионное облако позади частицы разрушается, а перед нею вновь образуется. При этом происходит дальнейшее торможение частицы, называемое релаксационным эффектом. Существует сложная зависимость эффекта релаксации от толщины ионного облака и других факторов. Этот эффект можно не принимать во внимание лишь при определенных условиях. [c.335]

Следует иметь в виду, что ионное облако позади движущегося нона всегда толще, чем впереди его. Поэтому несимметричное расположение ионов противоположного знака вокруг центрального иона оказывает тормозящее действие на перенос тока. [c.117]

Эффект Вина состоит в том, что при увеличении напряжения на электродах электропроводность электролитов возрастет, стремясь к величине Яоо. Вин опытным путем показал, что при сильных полях, порядка 100 000 в/см, скорости ионов измеряются в метрах в секунду. В таком случае за время релаксации ион проходит расстояние, в несколько раз превышающее толщину ионного облака. [c.120]

Это явление легко объяснить с точки зрения теории Дебая. Действительно, скорости, приобретаемые ионами под влиянием больших электрических полей, могут стать столь значительными, что фактическое время взаимодействия ионов станет меньше времени, необходимого для образования ионной атмосферы. В связи с этим ионное облако не сможет образоваться, и ионы начнут двигаться так быстро, как если бы они испытывали только сопротивление, вызванное вязкостью растворителя. [c.120]

Условия процесса исключают возможность значительного пересыщения раствора (ионы осадителя входят в реакционную сферу лишь постепенно, по мере осуществления обмена ионов и диффузии их к поверхности зерна), и поэтому образующийся вначале осадок имеет коллоидную дисперсность. В присутствии избытка электролита образовавшиеся коллоидные частицы осадка пептизируются с приобретением заряда, противоположного заряду противоионов, и в результате действия электростатического притяжения удерживаются в поле ионного облака противоионов Ме+ [c.204]

Следовательно, вокруг центрального иона существует как бы облако противоположного заряда, которое так и называется ионным облаком, или ионной атмосферой. [c.68]

Так как ионное облако позади движущегося иона всегда толще, чем впереди его, то несимметричное расположение ионов противоположного знака вокруг центрального иона также оказывает тормозящее действие. [c.114]

Эффект Вина состоит в том, что при увеличении напряжения на электродах электропроводность электролитов возрастает, стремясь к величине коо. При сильных полях, порядка 100 000 в см, скорости ионов достигают метра в секунду. В таком случае за время релаксации ион проходит расстояние, во много раз, превышающее толщину ионного облака. При этом скорости, приобретаемые ионами под влиянием больших электрических полей, могут стать столь значительными, что фактическое время взаимодействия ионов станет меньше времени, необходимого для образования ионной атмосферы. В связи с этим ионное облако не сможет образоваться и ионы начнут двигаться так быстро, как если бы они испытывали только сопротивление, вызванное вязкостью растворителя. [c.116]

По аналогии с теорией Дебая—Хюккеля можно предположить, что внешняя обкладка будет состоять из размазанного вдоль поверхности ионного облака. Максимальная толщина этого облака равна радиусу ионной атмосферы (рис. 45), т. е. [c.233]

В растворах флокулянтов полиэлектролитов около заряженных макроионов, вне макромолекул и внутри них концентрируются ионы противоположного знака. Эти ионы образуют ионное облако, аналогичное слою компенсирующих ионов около грубодисперсных и коллоидных частиц. о) 5) ( ) г) д) Схема распределения ионов [c.10]

При сильном разбавлении наблюдается повышение приведенной вязкости по мере уменьшения концентрации полимера Сп и соответственно возрастание характеристической вязкости [т)] (рис. 1.5). Эта аномалия обусловлена диффузией компенсирующих ионов из окружающего макромолекулы ионного облака в чистую воду и связанным с этим увеличением степени диссоциации ионогенных групп и размера макромолекул. В присутствии сильных электролитов, подавляющих диссоциацию ионогенных групп, аномалии приведенной вязкости не наблюдается. [c.15]

Эти исследования еще раз подтверждают, что хотя электрический заряд и состояние ионного облака и определяют возможность сближения молекул ВМВ и коллоидных частиц, однако особенности флокуляции зависят от геометрических размеров и численного соотношения обоих образующих агрегат компонентов. [c.97]

Из приближенного уравнения (XV.7.6) видно, что вблизи иона на расстоянии г < 1/к потенциал складывается из двух частей кулоновского потенциала центрального иона zizlDr и — постоянного кулоновского потенциала, образованного зарядами — Zje, сферически симметрично распределенными на поверхности сферы радиусом 1/х вокруг иона z,e. Такое распределение зарядов получило название ионной атмосферы (ионное облако), а 1/х — среднего радиуса ионной атмосферы. [c.448]

Для статистической теории электролитов исходным является следующее положение ионы распределены в объеме раствора (в каждый данный момент) не хаотически, а в соответствии сзаконом кулоновского взаимодействия их. Из этого положения методом статистической физики найдено распределение ионов различных знаков вокруг каждого отдельного иона. Таким образом, открыто существование ионной атмосферы ионного облака), имеющейся вокруг каждого иона и состоящей из ионов противоположного центральному иону знака. Это статистически неравномерное распределение в пространстве электрических зарядов разных [c.403]

Наконец, особые свойства растворов сильных электролитон могут быть объяснены, исходя из представления об межион-ном взаимодействии, в результате которого вокруг каждого отдельного иона в растворе образуется ионное облако из противоположно заряженных ионов — ионная атмосфера. Это представление лежит в основе теории сильных электролитов. [c.286]

Очевидно, чем больше с, тем больше я. Однако х растет не пропорционально с, а нроиорциональио корню квадратному из с, а так как и имеет значение, обратное длице ионной атмосферы, то с увеличением концентрации длина ионной атмосферы будет уменьшаться, а с уменьшением концентрации будет увеличиваться. В очень концентрированных растворах вокруг иона образуется ионная атмосфера небольшой длины, но большой плотности. С увеличением концентрации ионное облако вокруг каждого иона сжимается с уменьшением концентрации ионное облако становится менее плотным, и его размеры становятся очень большими. В очень разбавленном растворе облако становится бесконечно большим, и это понятие теряет свой смысл, так как плотность облака становится ничтожной. [c.74]

При решении уравнения (11,9) обычно переходят от декартовых координат к сферическим так как ионная атмосфера имеет шаровую симметрию, производные но углам о и 0 равны пулю, и единственной координатой, харак-теризуюш ей нолонгение иона по отношению к ионному облаку, будет координата г. Уравнение для неренишется так [c.75]

Ионное облако является следствием некоторого избытка отрицательных ионов над положительными вокруг центрального положительного иона. Если поло/кительпый ион изъять из раствора, ионная атмосфера будет разрушаться. Наоборот, она появляется, если иои внести в раствор. То же относится и к отрицательному иону. [c.93]

Это изменение о(5ъясняется тем, что при большой напряженности поля ион движется во много раз быстрее, чем образуется ионная атмосфера. В таких условиях ион уходит из своей ионной атмосферы ионная атмосфера вокруг иона не будет успевать образовываться. Естественно, что при этом не будут проявляться торможение, зависяш ее от времени релаксации, и торможение, зависяш ее от катафоретического эффекта. Наблюдается та подвижность, которая свойственна иону в отсутствие ионного облака, т. е. = Хо. [c.100]

В случае, когда частота внешнего поля со 2> 1/0 (0 —время релаксации ионного облака), распределение ионов в облаке уже не успевает за изменениями поля, и форма облака приблилсается к сферически симметричной. Внешне этот эффект проявляется в увеличении электропроводности растворов и называется явлением дисперсии электропроводности. [c.114]

И действительно, кристаллы солей построены из ионов. При растворении соли происходит только разъединение уже готовых ионов, так что термин диссоциация здесь применим лишь условно, о чем уже говорилось на странице 188. Однако свободному движению частиц в жидкости препятствуют электростатические силы, действующие между ионами. В результате частицы располагаются до известной степени аналогично тому, как это имеет место в ионных кристаллах каждый ион, находящийся в растворе, окружен ионами противоположного знака — образуется ионная атмосфера или ионное облако. При этом каждый из ионов этого облака сам, в свою очередь, является центром другой ионной атмосферы, окружающей его. Например, в растворе Na l вокруг каждого иона Na " создается облако из ионов СГ, а вокруг каждого иона СГ группируются ионы Na+. [c.219]

В процессе кинетического (теплового) движения центральный ион как бы стремится вырваться из окружающей его ионной атмосферы, в результате чего ионное облако деформируется, становится несимметричным. Позади движущегося иона создается избыток противоположно заряженных ионов, что препятствует поступательному движению центрального иона. При наложении внешней разности потенциалов на раствор электролита центральный ион и ионнее облако движутся во взаимнопротивоположных направлениях. Это оказывает тормозящее действие на центральный ион, которое усиливается еще и гидратацией ионов облака. В результате электропроводность раствора сильного электролита, находимая опытным путем, оказывается меньше той величины, какая получилась бы, если бы все ионы имели возможность беспрепятственно перемещаться в электрическом поле. [c.219]

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]

Ионы, противоположные по знаку потенциал-опреде-ляющим ионам,— противоионы — окружают ядро в виде ионного облака, распределяясь между адсорбционным и диффузным слоями. При этом в адсорбционном слое (слой ионов, располагающийся в пленке жидкости, смачивающей поверхность ядра) преобладают потенциал— определяющие ионы, а в дуффузном — противоионы. [c.370]

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]

Указанные авторы считали аэрозоли аналогами систем с жидкой средой — гидрозолей, однако вскоре стало ясно, что эти два класса дисперсных систем существенно различны вследствие присущей аэрозолям неустойчивосГи К сожалению, термин аэрозоль в последние годы начали применять к системам, для которых он никогда не предназначался, и стали называть аэрозолями любые аэросуспензии В этой книге термин аэрозоль употребляется лишь в его первоначальном смысле т е в применении к системам с достаточно мелкими частицами и обладающим поэтому некоторой степенью устойчивости, по крайней мере по отношению к седиментации К этой категории принадлежат пылн с мелкими частицами, дымы и некоторые туманы Кроме того принято считать, что аэрозоли могут быть легко обнаружены по рассеянию ими видимого света Поэтому вряд ли можно причислить к настоящим аэрозолям ионные облака [c.12]

Отклонение от идеалъиос Ш для систем, в которых экспериментально измеренные в разбавленных растворах коэффициенты активности уменьшаются с ростом концентрации электролита, обусловлено ион-ионными взаимодействиями (образование ионных облаков ). Иногда эти взаимодействия называют дальнодействующими нли просто дальними. Существуют короткодействующие взаимодействия (с малым радиусом действия), причем наиболее важным из них является гцдратация. В разбавленных системах влияние гидратации постоянно, поскольку сама активность воды не изменяется. Следовательно, коэффициенты активности в разбавленных системах не зависят от гидратации ионов, что учтено выбором стандартного состояния. Таким образом, необходимо понимать, что понятие коэффициента активности относится к гидратированному нону. При возрастании концентрации электролита активность растворителя должна понижаться, влияя тем самым на положение равновесия сольватации. Равновесие сольватации при этом сдвигается в сторону менее соль-ватировавных или голых иоиов. Следовательно, коэффициенты активности голых ионов возрастают. Это наиболее справедливо для небольших ионов. [c.137]

Под влиянием развернувшейся дискуссии по поводу теории Д. Гоша профессор физики Высшей технической школы в Цю рихе П. Дебай (1884—1966) совместно со своим ассистентом Э. Хюккелем (1896) начал в 1918 г. теоретические исследования растворов сильных электролитов. В 1923 г. разработанная ими теория была опубликована. Отправными положениями новой теО рии было, во-первых, допущение, что ионы в растворах находятся в электрическом взаимодействии и поэтому распределены (в объёме) в определенном порядке, отличном от хаотического распределения молекул в газе. Это возникает вследствие того что вокруг отдельных ионов под влиянием электростатических сил образуется облако из ионов противоположного заряда. Если теперь ион под влиянием приложенного электрического поля приобретает движение, то окружающее его ионное облако деформируется, а затем распадается. Одновременно вокруг иона возникает новое облако ионов противоположного знака. Исчезновение первоначального облака требует некоторого времени (время релаксации), вследствие чего позади движущегося иона всегда остается рой ионов противоположного заряда, оказывающих тормозящее действие на рассматриваемый движущийся ион. Этот ион будет испытывать также тормозящее действие, оказываемое ионами противоположного знака, двигающимися (в электрическом поле) в обратном направлении. Общее действие обоих факторов на уд еньшение подвижности иона оказывается пропорциональным Ус, где с — концентрация ионов. [c.245]

Курс аналитической химии Книга 1 1964 (1964) -- [ c.119 ]

Теоретическая электрохимия (1959) -- [ c.100 ]

Основы аналитической химии Книга 1 (1961) -- [ c.54 ]

Теоретическая электрохимия Издание 3 (1970) -- [ c.100 ]

Курс аналитической химии Издание 5 (1981) -- [ c.117 ]

Основы аналитической химии Издание 2 (1965) -- [ c.31 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология