Энтальпия изменение при образовании, ионов в растворе

Движущими силами образования растворов являются энтальпийный и энтропийный факторы. Энтропийным фактором объясняется самопроизвольное смешивание двух инертных, практически не взаимодействующих газов гелия и неона. Чем слабее взаимодействие молекул растворителя и растворенного вещества, тем больше роль энтропийного фактора в образовании раствора. Знак изменения энтропии зависит от степени изменения порядка в системе до и после процесса растворения. При растворении газов в жидкости энтропия всегда уменьшается, а при растворении кристаллов возрастает. Знак изменения энтальпии растворения определяется знаком суммы всех тепловых эффектов процессов, сопровождающих растворение, из которых основной вклад вносят разрушение кристаллической решетки и взаимодействие образовавшихся ионов с молекулами растворителя (сольватация). [c.94]

Стандартная энтальпия образования иона в растворе. Стандартной энтальпией образования иона в водном растворе называют изменение этого свойства в процессах типа [c.448]

Определение изменения энтропии при комплексо-образовании в растворе. В соответствии с методикой, изложенной выше, определяют энтальпию образования комплексных соединений, образуемых одной солью с различными лигандами, и устанавливают состав комплексных соединений. На основании полученных результатов и справочных данных по константам нестойкости комплексных ионов вычисляют изменение энергии Гиббса и энтропии при комплексообразова-нии. [c.74]

Подобным же образом можно найти стандартные изменения энтальпии при образовании из простых веществ ионов в водном растворе (при а = 1). Для этого удобно принять изменение энталь- [c.252]

Подобным же образом можно найти стандартные изменения энтальпии при образовании из простых веществ ионов в водном растворе (при а=1). Для этого удобно принять изменение энтальпии при образовании иона водорода из газа Нг равным нулю. Стандартные изменения энтальпии (стандартные тепловые эффекты) образования ионов позволяют вычислить изменение энтальпии (тепловой эффект при р — 1 атм) той реакции, которая протекает в гальваническом элементе. [c.276]

Теплотой образования иона в водном растворе называется изменение энтальпии в реакции образования 1 г-экв ионов нз простых веществ, например [c.81]

Рис. 5.4. Одномерная диаграмма изменения энтальпии в ходе экзотермической бимолекулярной реакции Финкельштейна С1 +СНзВг->С1СНз+Вг в газовой фазе и в водном растворе [469, 474, 476]. На оси ординат отложены величины стандартной молярной энтальпии реагентов (а), непрочных ионно-молекулярных ассоциатов, стабилизированных взаимодействиями типа ион-диполь и ион-индуцированный диполь (б и г), активированного комплекса (а), продуктов реакции (д). Ось абсцисс отражает только последовательность образования и превращения перечисленных частиц, комплексов и ассоциатов в ходе реакции.

Условия несколько упрощаются, если рассматривать изменения энтальпии при образовании бесконечно разбавленных водных растворов. В этом случае энергия АНг, требуемая для разложения кристалла, — это энергия кристаллической решетки, тогда как энергия гидратации АН соответствует только взаимодействию катионов и анионов с растворителем. Конечно, это взаимодействие все еще остается сложным процессом, так как он, кроме образования связи молекул воды с ионами, включает также еще и энергетические эффекты, обусловленные изменениями, вызванными ионами в структуре воды это, однако, можно включить в понятие гидратации. Таким образом, интегральная мольная теплота растворения при образовании бесконечно разбавленного раствора равна [c.565]

Химическую теплоту сольватации, равную изменению энтальпии прп взаимодействии иона с растворителем без учета энергии переноса иона через границу раствора, будем обозначать ДЯс. Наконец, будем различать свободную энергию кристаллической решетки Пар, равную изменению изобарно-изотермического потенциала при образовании кристаллической решетки [c.154]

Сульфатные растворы. Комплексные ионы В1(804) ", где и принимает значения от 1 до 5, образуются в растворах в области исследованных температур 15— 65 °С. При этом процесс образования ионов В1(804) " сопровождается значительными положительными изменениями энтальпии и энтропии. Следует отметить относительно высокую устойчивость сульфатных комплексов висмута, что исключает возможность использования серной кислоты и сульфатов щелочных металлов для создания ионной силы раствора [45]. [c.35]

Изменение энтропии для монодентатных лигандов еще усложняется некоторыми факторами, кроме тех, которые оказывают влияние на изменение энтальпии. Можно было бы думать, что процесс упорядочивания, связанный с образованием в растворе одной ионной частицы за счет двух или более других, будет приводить к уменьшению энтропии. В действительности же происходит общее увеличение энтропии, что обусловлено полной или частичной нейтрализацией заряда и освобождением молекул растворителя из сферы сольватации каждого из реагентов. По этой же причине изменение энтропии при комплексообразовании с нейтральными лигандами не будет столь благоприятным. Если координируются полидентатные лиганды, появляются дополнительные факторы. Уменьшение колебательной, вращательной и поступательной энтропии будет большим, но оно будет компенсироваться увеличением энтропии при вытеснении лигандами большего числа молекул растворителя из сольватационной сферы. В связи с этим общее изменение энтропии колеблется от небольших отрицательных значений, например около —2 э. е., до больших положительных значений вплоть до 60 э. е. для полидентатных лигандов. Вообще чем больше заряд и число донорных атомов в хелатообразующем лиганде, тем больше увеличение энтропии. [c.452]

Отмеченное сходство в отражении природы растворов объемными свойствами и сжимаемостью все же не распространяется на любые растворы, следовательно, опять-таки связано в какой-то степени со спецификой растворов солей З -элементов. В самом деле, в случае солей натрия, калия и рубидия последовательность величин уменьшения объема при образовании соответствующих растворов оказывается не симбатной, а анти-батной последовательности величин уменьшения сжимаемости в тех же растворах (табл. 3). То же самое можно сказать о последовательностях величин АСр и Флг . В свою очередь изменение сжимаемости следует за величинами энтальпии гидратации ионов щелочных металлов. Этот пример позволяет [c.110]

Уравнение (1У.27) для нахождения коэффициентов и дальнейшего его применения требует согласующейся шкалы отсчета для используемых в нем термодинамических характеристик. Одно из согласований базируется на учете новых стандартных состояний для ионов в растворе и газе, другое — на использовании согласующихся величин энтропии и изменении энтальпии при образовании протона в растворе (гл. II). [c.130]

Так, например, реакция переноса электрона от иона ОН к иону железа (И ) в водном растворе, ведущая к образованию радикала ОН" и двухзарядного иона Ре2+, казалось бы, должна быть энергетически выгодной. Однако частичная дегидратация ионов железа и гидроксила, обусловленная понижением зарядов этих частиц, требует затраты работы. Энергия переноса электрона (если нет каких-либо осложняющих реакцию процессов) равна разности между сродством к электрону и разностью теплот гидратации начальных и конечных продуктов. Величина этой разности такова, что процесс в целом характеризуется положительным значением энтальпии +183,9 кДж. Прирост энтропии составляет 246,6 Дж/моль-г, что дает для изменения энергии Гиббса при 300 К положительную величину [c.258]

Изменение свободной энергии, энтальпии и энтропии при образовании силикат-ионов в 5,0 М водных растворах хлорида натрия при 25° С (по данным [54]) [c.185]

Роданидные растворы. В роданидных растворах висмут образует с роданид-ионами шесть комплексных ионов состава В1(8СЫ) . Максимальное координационное число, равное б, в случае образования роданидных комплексов висмута подтверждают авторы работ [56—59]. При этом показано [56], что увеличение ионной силы раствора приводит к росту устойчивости роданидных комплексов висмута. С увеличением температуры значения констант устойчивости роданидных комплексов висмута с и = 1—4 возрастают. Последнее свидетельствует, что образование роданидных комплексов висмута протекает со значительными положительными изменениями энтальпии и энтропии. Положительные изменения энтропии, по-видимому, обусловлены дегидратацией сольватированного иона В1, а положительные изменения энтальпии свидетельствуют о преобладающем ионном характере связей в роданидных комплексах состава В1(8СЫ) [56]. [c.36]

Энтальпии образования, определенные любым методом разделения с применением ионов металла в растворе, не характеризуют непосредственно прочность связи металл — олефин главным образом потому, что не известно изменение в сольватации иона серебра, находящегося в комплексе. В связи с этим газовая хроматография представляет собой потенциально возможный метод для такого рода определений, однако она до сих пор не применялась с этой целью. На экспериментальные данные, полученные путем измерения давления диссоциации, не влияют осложнения, связанные с сольватацией, но этих данных мало. Несмотря на неопределенность каждого метода, результаты, полученные таким путем, показывают закономерности, которыми, как можно ожидать, обладают комплексы, отличные от комплексов иона серебра. Константы устойчивости изменяются с изменением молекулярной структуры это позволяет предположить, что устойчивость связана [c.467]

Чем больше конечная концентрация раствора, тем меньше изменение энтальпии, связанное с раздвиганием ионов кристалла. Наибольшее значение (//(, — 7/,. ) оно имеет при образовании бесконечно разбавленного раствора [в этом случае (// — Н,,) -= АЯрр,,,] наименьшее — при образовании насыщенного раствора (Н — Таким образом, постепенное уменьшение этой разности [c.123]

Например, для определения стандартной этальпии образования иона Сг + в водном растворе были использованы три реакции —в двух исследовалось изменение энтальпии при восстановлении Сг (VI) до Сг + в кислом растворе этиловым спиртом и муравьиным альдегидом, а в третьей — тепловой эффект окисления хрома (П1) до хрома (VI) и теплоты растворения препарата хрома (III) в хлорной кислоте. [c.207]

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]

Эта величина, по данным Яцимирского, равна 101,0 ккал1г-ион, поданным Кондратьева — 107,5 ккал/г-ион. Из этих данных можно определить теплоту гидратации протона. Разность между теплотой образования протонов в вакууме и теплотой их образования в растворе представляет изменение энтальпии при переходе протона из вакуума в воду, т. е. теплоту реакции [c.370]

Энтальпии комплексообразования в водных растворах являются небольшими изменениями теплосодержаний, сопровождаюш,ими замещение воды на другие лиганды. До сих пор не делалось попыток рассмотреть или предсказать значения А на основании стандартных энтальпий. В 1952 г. Гринберг и Яцимирский [115] использовали термохимический цикл, чтобы показать, что AJ% отличается от изменения энтальпии, сопровождающего замещение воды на другой лиганд в газовой фазе, на гидратационные члены для аквакомплекса и нового комплекса и члены, соответствующие испарению воды и другого лиганда. Для реакций одного лиганда с разными ионами металлов последние члены могут считаться приблизительно постоянными, так что изменение энтальпии в газовой фазе может служить мерой изменения энтальпии в растворе. Таким путем Гринберг и Яцимирский смогли предсказать следующие последовательности значений A для образования амминов металлов Са<Мп<Со< Zn и Na a>Sr. [c.37]

На рис. 7 приведены кривые полньц энтальпий образования комплексов ртути из простых гидратированных ионов АЯк. ц Форма кривых указывает на потенциальйую тенденцию комплексов первых и третьих ступеней к диспропорционированию. Однако на кривых свободных энергий АФ . для тех же процессов (рис. 7) тенденции к диспропорционированию комплексов этих ступеней уже не наблюдается вследствие благоприятного изменения энтропии при их образовании, а только по-прежнему за-метна повышенная устойчивость комплексов вторых ступеней по сравнению с комплексами первых. Таким образом, изменение энтальпии при комплексообразовании в растворах более чувствительно к строению комплексов, чем изменение свободной [c.89]

Физические методы позволяют делать определенные выводы об изменении энтальпии при межмолекулярном переходе протона. Об этом подробно рассказано в обзоре Н. С. Голубева, Г. С. Денисова и В. М. Шрайбера. Особый интерес представляют растворы кислот, в которых протон может иметь два положения А—Н---В и А ---НВ+, причем между этими формами устанавливается термодинамическое равновесие. Исследования показывают, что во всех изученных случаях ионная форма оказывается более устойчивой в некоторых системах молекулярная форма А—Н- - В экспериментально не наблюдается и комплехгс существует только в виде ионной пары. Авторы справедливо подчеркивают, что при трактовке процессов перехода протона нельзя ограничиваться одномерной моделью, но обязательно надо учитывать изменение координат всех атомов комплекса АНВ, а также реорганизацию растворителя. Эксперименты подтверждают как простейшие оценки, так и квантовохимические расчеты [7], согласно которым образование ионной формы А"---НВ+ в газовой фазе [c.7]

Образование ионных пар или молекул в растворах электролитов проявляется по крайней мере двояким образом частично уменьшается активность ионов и меняется градиент свободной энтальпии частично уменьшается сопротивление трения ионов в связи с образованием одной большой частицы из нескольких меньших. Если изменение свободной энтальпии учитывается в зависимости коэффициента активности от концентрации, установленной в данном растворе экспериментально (как это было сделано в предыдущих разделах), ассоциация уже не изменяет этот фактор. Это возможно вследствие существования равновесия ионных пар и ионов (в равновесном состоянии химический потенциал их идентичен). Таким образом, в обоих состояниях изменение свободной энтальпии одинаково, однако уменьшение сопротивления трения приводит к увеличению коэффициента диффузии (в отли- [c.236]

Берклий, подобно своему аналогу в семействе лантаноидов — тербию, может находиться в валентных состояниях +3 и -f-4. Согласно оценке Крестова [476], кристаллический радиус иона Bk + в системе Полинга равен 1,02А, сумма первых трех ионизационных потенциалов составляет 40,8 эв. Изменение стандартных энтальпии и изобарного потенциала при образовании иона Вк + в водном растворе составляет —170 и —167 ккал г-ион соответственно. Стандартная энтропия иона Вк + в водном растворе равна —40,7 кал1(моль-град). Изменение энтропии и энтальпии при гидратации иона Вк + в растворе в стандартных условиях составляет —88,2 кал1 (моль град) и —11,74 ккал1г-ион. Окислительно-восстановительный потенциал пары Вк(тв.)/Вк + оценивается в 2,4 в. Потенциал пары Вк +/Вк +, по оценке Джонса и Каннингема [503], равен —1,62 0,06 в. Таким образом, потенциал пары Вкз+/Вк + меньше потенциала пары m - m +, так как стабильное состояние с конфигурацией Ър достигается у Ст + и Вк +. Вследствие этого Вк (1П) в растворе менее устойчив, чем Ст (III). [c.367]

Чем больше конечная концентрация раствора, тем меньше изменение энтальпии, связанное с раздвиганием ионов кристалла. Наибольшее значение (Яо—Я р) оно имеет при образовании бесконечно разбавленного раствора [в этом случае (Яо—Я р) = АЯрещ] наименьшее — при образовании насыщенного раствора (Я — Я р)-Таким образом, постепенное уменьшение этой разности с ростом концентрации должно увеличивать экзотермичность интегральной теплоты растворения. Как будет видно дальше, одно это явление, при отсутствии компенсации эндо-эффектами, делало бы ДЯ в случае солей щелочных металлов и галогенов в водных растворах ориентировочно на —(167—293) кДж/моль [—(40—70) ккал/моль] более экзотермичной при переходе от т = О к насыщению. В действительности для этих солей разность (АЯт=о — АЯ,) равна небольшим величинам от —6,7 (—1,6) до +18,0 кДж/моль (+4,3 ккал/моль). Следовательно, экзо-эффект сближения ионов компенсируется большим эндотермическим эффектом. В случае водных растворов сильных электролитов это, в основном, уменьшение гидратации с ростом концентрации ионов. До ГПГ, если принять неизменность координационных чисел п , происходит только ослабление связей ион—вода. Назовем этот процесс энергетичес-койдегидратацией. Именно ею, по-видимому, в основном, объясняется ход кривых АЯ = / т) и дебаевской области (см. с. 119, рис. У.1), где экзотермичность теплот разведения количественно связывается именно с ослаблением интенсивности сольватационного взаимодействия при возрастании концентрации ионов [272]. Известный вклад, разумеется, и здесь вносит изменение структуры воды под воздействием ионов электролита, различным в случаях ионов-ста-билизаторов и ионов-разрушителей этой структуры (см. стр. 115 и гл. VIII). За ГПГ к энергетической присоединяется координационная дегидратация из-за дефицита воды. [c.123]

Изменение энтальпии нри образовании стехиометрической смеси ионов расчленяют на составляющие либо, принимая условие (Д1Гобр)к или а = О для выбранного иона в растворе данного растворителя, либо делят на ионные составляющие изменения энтальпии при сольватации стехиометрической смеси ионов. Первый способ представляет ограниченный интерес, так как не позволяет [c.98]

Изменение энтропии для монодентатных лигандов еще усложняется некоторыми факторами, кроме тех, которые оказывают влияние на изменение энтальпии. Можно было бы думать, что процесс упорядочивания, связанный с образованием в растворе одной ионной частицы за счет двух или более других, будет приводить к уменьшению энтропии. В действительности происходит общее увеличение энтропии, что обусловлено полной или частичной нейтрализацией заряда и освобождением молекул растворителя из сферы сольватации каждого из реагентов. По этой же I причине изменение энтропии при комплексообразовании с нейтраль-I ными лигандами не будет столь благоприятным. Если координи- [c.277]

На основании уравнения (7-19) можно заключить, что комплексо- образованию благоприятствуют отрицательные изменения энтальпии и положительные изменения энтропии, но имеется много примеров, где предпочтительной является только одна из этих величин. Найдено, что относительный вклад каждого из этих фак-горов зависит как от лигандов, так и от того, каков центральный ион металла. Из ступенчатых констант образования можно определить ступенчатые изменения энтальпии. В водных растворах для ассоциации с ионными лигандами эти величины лежат обычно в пределах от +5 до —5 ккал моль, а для нейтральных моноден-гатных лигандов — в пределах от О до —5 ккал моль, но эти ве-. личины для полидентатных лигандов могут достигать и —22 ккал моль. На общую теплоту образования комплекса оказывают заметное влияние различные свойства как лиганда, так п иона металла. Рассмотрим кратко эти свойства. [c.287]

Малые значения тепловых эффектов моншо объяснить, по Франку и Эвансу [192], существованием в воде определенных структур. Согласно представлениям этих авторов, молекулы воды имеют тенденцию образовывать вокруг молекул неполярных веществ структуры, подобные структуре льда. В случае отдельных длинноценочечных ионов в водном растворе эта структура,образованная вокруг углеводородных цепей, понижает энергию и энтропию раствора и поглощает дополнительную удельную теплоту вследствие постепенного разрушения структуры с ростом температуры. Изменения энтальпии и энтропии, обусловленные наличием такой ледяной структуры вокруг углеводорода, велики, но почти полностью компенсируют друг друга. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология