Гидратированный электрон

Простейшая кислота, т. е. атом водорода в водном растворе, реагирует с ионом гидроксила по схеме H-t-OH =e aq, где e-aq — гидратированный электрон. Из термодинамических данных следует, что изменение стандартного изобарно-изотермического потенциала А6 ° этой реакции отрицательно (AG° равно приблизительно —0,25 эВ) и порядок константы равновесия составляет 10 моль -л-с-. Для получения электронов в жидких средах рекомендуется применять фотоионизацию воды, ведущую к образованию гидроксо-радикала, иона водорода и электрона, связанных с молекулами воды [c.146]

Под гидратированными электронами понимаются энергетически активные электроны в условиях водной среды. [c.236]

Если оценить константу по числу соударений электронов со стенкой металла-ящика в простой модели Зоммерфельда (с поправкой, вносимой особенностями границы электрод — раствор), то можно сравнить ток термоэмиссии при заданном потенциале ф с экспериментально наблюдаемыми скоростями электрохимических реакций при тех же самых значениях ф. Такое сравнение показывает, что наблюдаемые токи электровосстановления обычно на много порядков больше, чем г е. Аналогичный результат получается, если сравнивать энергию активации стадии разряда с работой выхода электрона в раствор, Поэтому необходимо предположить, что гидратация электрона происходит уже на расстоянии порядка 1,4 А от поверхности электрода (работа переноса электрона из металла в эту точку меньше, чем Однако образование гидратированного электрона в слое адсорбированных на электроде молекул воды, имеющем малую диэлектрическую проницаемость, представляется мало вероятным, особенно, если учесть весьма низкую энергию гидратации электрона ( 36 ккал моль). [c.293]

В конце 70-х годов В. А. Бендерский и А. А. Овчинников показали, что применение лазерной импульсной техники позволяет создать условия, при которых атомы водорода образуются не за счет реакции разряда, а благода])я радиолизу воды. При воздействии импульса возникает фотоэмиссия электронов из металла,которые, попав в раствор, термализуются, а затем превращаются в сольватированные (в водных средах в гидратированные) электроны е . Гидратированные электроны генерируют атомы [c.416]

Эта реакция аналогична рекомбинации двух гидратированных электронов [c.403]

Так как реакция восстановления сольватированными электронами происходит ие непосредственно на поверхности электрода, то его каталитические свойства перестают играть заметную роль. Исключается также или сводится до минимума возможность образования металлоорганических соединений с участием металла электрода, изменяется природа промежуточных продуктов и т. д. Вопрос об изменении природы промежуточных продуктов рассматривался в литературе довольно подробно в связи с реакцией выделения водорода. Речь шла о водных средах, где, по указанным выше причинам, восстановление через промежуточное образование сольватированных (гидратированных) электронов не очень вероятно, хотя и возможно. Эти рассуждения имеют, однако, более общее значение, так как могут быть отнесены практически к любым протонным средам, а также к апро-тонным, содержащим протонодонорные добавки (вода, спирты и т. д.), необхо- [c.444]

Подробно исследованы и реакции в воде и в водных растворах. Радиолиз водяных паров в результате бомбардировки электронами сопровождается образованием различных ионов, в основном Н О" и 0№. В облученной воде при этом образуются радикалы Н , ОН, Н0.2, а также гидратированные электроны. Здесь первичной реакцией является [c.144]

Электроны, захваченные растворителем (сольватированные электроны), отличаются от свободных электронов меньшей подвижностью и большей термодинамической устойчивостью и напоминают сольватированные анионы. Они имеют короткое время жизни. Сольватированные электроны характеризуются единичным отрицательным зарядом. Радиус гидратированного электрона ко- [c.281]

ИЛИ воздействие радиации на катионы или анионы. В этом случае ион изменяет заряд, электрон отщепляется, сольватируется и может быть изучен. Чем больше энергия сольватации электрона, тем меньше квант, необходимый для окисления иона. Было показано, что между значениями кванта и редокс-потенциала иона существует линейная зависимость. Прямое воздействие ионизирующей реакции (например, гамма-излучение) дает возможность получить гидратированный электрон в течение очень [c.146]

Таким образом, через 10 °—10 " с после прохождения ионизирующей частицы в ее треке имеются радикалы ОН, гидратированные электроны е -ад, ионы Н3О+ и возбужденные молекулы воды. Концентрация их довольно высока ( 0,1—1,0 М), и поэтому они быстро (константы скоростей реакций составляют 5 10 —10" л/моль-с) взаимодействуют друг с другом [c.595]

Гидратированный электрон может участвовать в реакциях присоединения [c.595]

Согласно Р. Цдатцману и А.Купперману, процесс взаимодействия ионизирующего излучения с водой можно разделить на три стадии 1) физическую, 2) физико-химическую и 3) химическую. Продолжительность первой стадии составляет < 10 13 с. За это время вдоль трека частицы образуются ионы (главным образом, Н2О+) и возбужденные молекулы воды Н2О -> Н2О + е . Эти продукты на второй стадии, длительность которой составляет около 10 и с, претерпевают ряд превращений, приводя систему в тепловое равновесие. Вторичные электроны обладают энергией, достаточной для ионизации нескольких других молекул воды. Группы ионов, возникающих таким путем, называют шпорами (от английского spurs). Так возникают атомы Н, гидратированные электроны и радикалы ОН и, по-видимому, Н2 и [c.192]

Вообще, гидратированный электрон гораздо более мощный восстановитель, чем большинство обычных химических восстановителей при взаимодействии с органическими веществами он является наиболее сильным нуклеофильным реагентом, причем место его воздействия, как правило, положительный центр молекулы [c.595]

Фотохимический процесс с участием гидратированного электрона можно записать следующим образом [c.72]

Гидратированный электрон может затем спонтанно диссоциировать [c.72]

Некоторые экзотические частицы и их возможное участие в электрохимических реакциях. Одной из таких групп частиц, которые сейчас уже в известной мере перестали быть экзотическими , являются соль-ватированные электроны еТ После открытия в 1962 г. той важной роли, какую играют сольватированные и, в частности, гидратированные электроны в процессах радиолиза, было естественным задуматься об их возможной роли в электродных процессах. В одной из первых попыток такого рода некоторые особенности протекания процессов катодного наводороживания металлов (в щелочной среде) были [c.133]

Представление о гидратированных электронах позволило сформулировать следующий критерий нестойкости металлов в водных растворах [c.134]

ГИДРАТИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОН, см. Сольватиро-ванный электрон. [c.551]

Методом импульсного радиолиза подробно изучены реакции частиц, возникающих в воде при ее облучении электронами атомов водорода, радикалов гидроксила и НО2 . Исключительно ценные данные получены о реакциях гидратированного электрона с разнообразными ионами, радикалами и молекулами. При захвате электрона ароматической молекулой образуется анион-радикал, реакции с их участием также изучены методом импульсного радиолиза. [c.204]

В воде и разбавленных водных растворах в результате РХВ разуются гидратированные электроны, радикалы ОН и Н, Нг, 2О2, а также ионы Н3О+. В случае метана радиолиз происходит образованием самых разнообразных продуктов [c.93]

Ионы многих металлов практически безактивационно восстанавливаются гидратированным электроном до необычных зарядовых состояний 2п+, Со" , N1+ и др. Измерены константы скорости взаимодействия е со многими органическими и неорганическими веществами. Большая часть таких реакций происходит либо без энергии активации, либо эта энергия очень мала. Гидратированный электрон по своей реакционной способности сравним с наиболее активными частицами — газовыми ионами. [c.38]

Например, при облучении водного раствора пероксида водорода УФ-светом возникают гидроксильные радикалы ОН. При облучении воды потоком быстрых электронов, у-радиацией образуются гидратированные электроны е , быстро превращающиеся далее в атомы Н [c.68]

Гидратированный электрон е ,,, образующийся при импульсном у-облучении воды, исчезает, реагируя с Н" (Л = 2,3 10 ° М с ) и с растворенным в воде кислородом (к = 2- 10" М с ). При введении в раствор с pH 5 и [О,] = 3,5 Ю М ионов в концентрации 6,2 Ю М, /,15 исчезновения уменьщается в 2 раза. [c.74]

Если в правильно разомкнутой электрохимической цепи (см. рис. VI.2,а) на всех трех фазовых границах М1—Мг, Мг—раствор и раствор — М] имеет место электронное равновесие, определяемое равенством электрохимических потенциалов электрона в этих фазах, то на первый взгляд кажется непонятным, за счет чего возникает ЭДС цепи, равная разности в двух частях одного и того же металла Мь Анализ этой проблемы показывает, что электрохимические потенциалы электрона в двух областях одного и того же раствора вблизи металла М1 и вблизи металла М2 — не одинаковы. В самом деле, выше было показано, что равновесная концентрация электронов в абсолютно чистой воде у поверхности медного электрода равна 9,36моль/л. Аналогичный расчет показывает, что в абсолютно чистой воде у поверхности цинкового электрода [е ] =2,31 10 моль/л. Следовательно, в воде между двумя электродами имеет место градиент концентрации гидратированных электронов. Как следует из уравнения (IV.34), градиент концентрации сольватированных электронов возникает в любом растворе, если только не равны друг другу электродные потенциалы двух металлов. Поэтому, строго говоря, разомкнутая электрохимическая цепь, ЭДС которой не равна нулю, не является равновесной даже при наличии равновесия на всех ее фазовых границах. Чтобы строго определить равновесную электрохимическую цепь, кроме условия электрохимического равновесия на каждой фазовой границе дополнительно указывают, что ЭДС цепи скомпенсирована разностью потенциалов от внешнего источника тока (см. с. 116). При подключении этой внешней разности потенциалов происходит компенсация электрическим полем градиента химического потенциала электронов в электролите, так что и в растворе при этом Ар,1,=0. Отсюда следует, что ЭДС электрохимической цепи можно представить как разность величин вблизи двух электродов и ввести определение отдельного электродного потенциала как реальной свободной энергии сольватации электрона (выраженной в эВ) при электронном равновесии электрода с раствором. [c.138]

Гидратированный электрон генерировали двумя способам воздействием у-излучения (интервал поглощенных доз от 0,003 до 0,0216 МДж/кп) облучением растворов импульсами быстры электронов с энергией 10 МэВ (интегральные зоны составляли с 1 до 0,04 МДж/кг). [c.104]

Н2О2 и Нз являются долгоживущими, а радикалы ОН, Н, HOj и гидратированный электрон e q — короткоживущими (доли секунды) продуктами. [c.370]

Продуктами радиолиза воды являются атомы Н, радикалы ОН и НО2, молекулы О2 и Н2О2, а также гидратированные электроны е -ад. Свободные радикалы появляются в результате совокупности физических и химических процессов, следующих за прохождением ионизирующей частицы через воду. [c.594]

Ионизирующее излучение может отрывать электрон от молекулы воды (процесс радиолиза), и сравнение восстанавливающих частиц, полученных радиолизом и фотолизом водных растворов ионов, позволяет сделать вывод, что эти частицы — гидратированные электроны. При импульсном фотолизе (см. гл. 7) водных ионных растворов наблюдается неустойчивое поглощение около 700 нм, аналогичное наблюдаемому при импульсном радиолизе чистой воды. Идентичны также часто и скорости реакции частиц, полученных двумя путями. Более того, оптические спектры и спектры ЭПР ионных частиц и сольватированпых электронов, полученных при УФ-облучении и при радиолизе замороженных водных растворов, полностью идентичны. Поэтому, вероятно, можно ожидать, что гидратация электрона сделает его отрыв возможным при энергиях, много меньших, чем необходимо для фотоионизации в газовой фазе. Сделанные оценки показали, что квантовые выходы образования гидратированных электронов при фотолизе могут быть относительно высоки. Например, при фотолизе ионов га- [c.71]

При действии излучений высоких энергий на водные среды, содержащие различные органические вещества, возникает большое количество окислительных частиц, обуславливающих процессы окисления. Радиационно химические превращения протекают не за счет радиолиза загрязняющих воду веществ, а за счет реакции этих веществ с продуктами радиолиза воды ОН , НО, (в присутствии кислорода), Н2О2, Н и еп,лр (гидратированный электрон), первые три из которых являются окислителями. В качестве источников излучения могут быть использованы радиоактивные кобальт и цезий, тепловыделяющие элементы, радиационные контуры, ускорители электронов. [c.69]

Метод радиационного окисления может быть использован для очистки сточных вод от фенолов, цианидов, красителей, инсектеци-дов, лигнина, а также ПАВ. Очистка сточных вод осуществляется при воздействии на них излучения высоких энергий, в качестве источников которых используются радиоактивный кобальт и цезий, ТВЭЛы, радиационные контуры, ускорители электронов. Загрязняющие воду вещества вступают в реакцию с продуктами радиолиза воды ОН, НО2 (в присутствии кислорода), Н2О2 — перечисленные вещества являются окислителями, а также Н" и е гидр, (гидратированный электрон). [c.124]

Супероксид-ион можно получить либо одноэлектронным восстановлением кислорода (катодное восстановление кислорода в апротонных растворителях или в воде, восстановление кислорода гидратированными электронами, карбанионами, пирогаллолом), либо одноэлектронным окислением пероксида водорода, например, ионами четьфехвалентного церия. [c.233]

Время жизни гидратированного электрона =10 мкс. Гибель его в освобожденной от всех примесей воде происходит в результате реакции е Н О Н + ОН . Если вода не очищена от растворенного кислорода, происходит безак-тивационное присоединение к О,. [c.38]

Представляют интерес так называемые безреагентные мен ды осаждения, к которым можно отнести восстановление золот и серебра до металлического состояния в цианистых растворг гидратированными электронами, генерированными ионизирующи излучением [24]. [c.104]

Как известно, медь отрицательно влияет на цементацию цн ком вследствие образования плотных пленок, замедляющих оса дение, а при значительной концентрации меди, находящейся в и анистых растворах в виде аниона u( N)V, осаждение золот может полностью прекратиться. Использование гидратированнЫ электронов в этом отношении имеет преимущества. [c.104]

Предварительные расчеты показывают, что осаждение метал лов гидратированным электроном будет приемлемым для npai тики. [c.104]

Осаждение золота и серебра из цианистых растворов гидратированными электронами, генерированными ионизирующим излучением/А. С. Черняк, В. А. Жигунов, М. Л. Шепотько и др.— Журн. прикладной химии, 1981, т. 65, № 6, с. 1240—1242. [c.221]

Физическая химия. Т.1 (1980) -- [ c.134 ]

Физическая химия Термодинамика (2004) -- [ c.169 ]

Химическая кинетика и катализ 1985 (1985) -- [ c.203 ]

Флеш-фотолиз и импульсный радиолиз Применение в биохимии и медицинской химии (1987) -- [ c.14 ]

Радиационная химия (1974) -- [ c.132 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология