Энергия взаимодействия ионов

Твердые вещества, при растворении которых в воде и других полярных растворителях, образуются электролиты, являются, как правило, кристаллическими телами, имеющими ионные или близкие к ионным решетки. В чисто ионных решетках не существует молекул вещества, и кристалл любой величины можно рассматривать как одну огромную молекулу. Ионы противоположных знаков, составляющие такую решетку, связаны между собой большими электростатическими силами. При переходе ионов Е раствор, энергии электростатического взаимодействия ионов в решетке противопоставляется энергия взаимодействия ионов с дипольными молекулами растворителя, который втягивает ионы решетки в раствор. При этом ионы окружаются молекулами растворителя, образующими вокруг иона сольватную (в частном случае — гидратную) оболочку. Энергия взаимодействия ионов различных знаков, перешедших в раствор и окруженных сольватными оболочками, уменьшается по сравнению с энергией их взаимодействия в решетке (при равных расстояниях г между ионами) обратно пропорционально диэлектрической проницаемости растворителя О в соответствии с законом Кулона [c.391]

Если энергия взаимодействия ионов с растворителем становится соизмеримой с энергией ионов, колеблющихся около со стояния равновесия в кристаллической решетке, то происходит растворение с диссоциацией. [c.392]

Теперь можно найти потенциальную энергию взаимодействия ионов в растворе, которая определяется взаимным электростатическим притяжением ионов. Эта энергия является слагаемым в выражении для изобарного потенциала раствора. [c.409]

Изменение энергии взаимодействия ионной атмосферы с центральным ионом сорта по мере изменения заряда последнего, [c.409]

Предельно разбавленные растворы характеризуются тем,что теплоты разведения в этих растворах равны нулю, а коэффициенты активности постоянны и могут быть приравнены единице [см. т. I, стр. 210, уравнение (VI, 27)]. Прибавление растворителя не изменяет энергии предельно разбавленного раствора электролита, так как все ионы удалены один от другого настолько, что энергия их взаимодействия практически постоянна ( че зависит от разбавления). С другой стороны, все ионы в таком растворе полностью сольватированы и энергия взаимодействия ионов с молекулами растворителя также постоянна. В таком предельно разбавленном растворе для ионов /-того типа [c.411]

При таком скачке ион должен преодолеть энергетический барьер, т. е. обладать дополнительной энергией активации, которая тем больше, чем больше энергия взаимодействия иона с молекулами воды. Чем больше этот барьер, тем меньшая доля ионов обладает в каждый данный момент энергией, необходимой для перехода в соседнее равновесное положение, и, очевидно, тем меньше средняя подвижность ионов в электрическом поле, которое лишь направляет в определенную сторону активированные поступательные скачки, совершающиеся хаотически во всех направлениях и в отсутствие поля. Изложенные соображения не согласуются с упрощенным представлением об ионе, движущемся вместе с сольватной оболочкой в однородной вязкой среде с постоянной (в электрическом поле) скоростью. [c.422]

Энергия диссоциации молекулы на ионы равна энергии взаимодействия ионов с обратным знаком [c.91]

Напомним, что разность Цр — ц д равна работе по равновесному "отключению" взаимодействий. Будем считать, что ионы в растворе взаимодействуют между собой в основном благодаря своим зарядам, т. е. электростатически. Энергию этого взаимодействия можно рассчитать как разность работ по заряжению ионов в бесконечно разбавленном растворе и в растворе с реальной, отличной от нуля концентрацией. Величина межионного взаимодействия определяется энергией взаимодействия иона со своей ионной атмосферой. Для расчета энергии этого взаимодействия необходимо знать электростатический потенциал Ч д(/ ), который создается только за счет ионной атмосферы. Его легко найти, если из полного электростатического потенциала (г) вычесть потенциал, создаваемый центральным ионом [c.234]

Для вычисления энергии взаимодействия ионов электролита необходимо рассмотреть энергию притяжения центрального иона к своей ионной атмосфере. Для этого следует выделить часть потенциала, обязанного ионам атмосферы (г )О, и рассмотреть его значение при г = 0. [c.251]

Энергия взаимодействия иона со своей атмосферой (т. е. со всеми ионами раствора) [c.252]

Самойлов считает, что, хотя полная энергия взаимодействия иона с молекулами воды очень велика и заметно больше энергии взаимодействия между молекулами воды, процесс обмена с ближайшими молекулами воды никак не связан с энергией удаления молекул воды из сольватной оболочки. [c.149]

Кратко можно записать, что величина f/,,. — энергия взаимодействия иона в вакууме с молекулами воды — определяется суммой следующих величин [c.177]

Уравнение (VI 1,8а) показывает, что способность электролита к диссоциации возрастает с увеличением д, с уменьшением К ест, с уменьшением Кпр, т. е. с уменьшением ассоциации, с увеличением энергии взаимодействия иона с дипольными молекулами растворителя 17 01, и с увеличением диэлектрической проницаемости. [c.314]

Установление зависимости положения электрохимического равновесия от свойств растворенного вещества и растворителя, основанное на учете энергии взаимодействия ионов и незаряженных частиц с растворителем, является универсальным приемом и может быть применимо к изучению любого электрохимического равновесия в растворах. [c.359]

Величина энергии кристаллической решетки определяет прочность кристаллов, их растворимость и другие свойства. Как мы увидим ниже (см. стр. 281), зная энергию кристаллической решетки, можно найти энергию взаимодействия ионов растворенного вещества с молекулами растворителя — энергию сольватации, от величины которой во многом зависит поведение вещества в растворах. [c.265]

Исходя из такой модели, можно найти зависимость энергии взаимодействия ионов от расстояния К между их центрами и построить потен-диальную кривую. Если заряды положительного и отрицательного ионов равны соответственно -ьг и —2 (ат. ед,), то, согласно закону Кулона, энергия их электростатического притяжения равна — (Z Z2e )/R и для однозарядных ионов Ме и Х" состав.ляет — (е // ) . Зависимость энергии отталкивания от расстояний можно приближенно выразить (аппроксимировать) величиной е / , где А ир— определяемые на основе опыта коэффициенты А имеет размерность энергии, ар — размерность длины. [c.160]

Энергия взаимодействия ионов рассчитывается по формуле [c.160]

Для одного моля энергия взаимодействия ионов рассчитывается по уравнению [c.169]

Характерная особенность ионной связи в кристаллах та, что она учитывает взаимодействие не только с ближайшими, но и более удаленными соседями. Это приводит к тому, что энергия взаимодействия ионов в кристалле в А раз больше, чем тех же ионов в газообразном состоянии, т. е. уравнение (П.25) принимает вид [c.144]

Энергию взаимодействия ионов в растворе обычно представляют как сумму потенциалов парных взаимодействий, зависящих только от расстояния между взаимодействующими ионами. Распределение ионов и молекул в растворах электролитов характеризуется конкуренцией между дальнодействующими кулоновскими силами и тепловым движением. Причем для очень концентрированных растворов функция распределения становится похожей нэ функцию распределения для ионных кристаллов, что свидетельствует о наличии в них дальнего порядка. [c.233]

АОз(Л) — изменение энергии Гиббса при сольватации (гидратации), кДж-моль и — энергия взаимодействия иона с ионной атмосферой, Дж-моль [c.3]

Энергия взаимодействия /-иона с ионной атмосферой определяется выражением [c.11]

Энергия взаимодействия иона натрия с ионной атмосферой согласно уравнению (7) будет равна в пересчете на моль [c.14]

Рассчитать энергию взаимодействия ионов калия, кальция и алюминия с ионной атмосферой в 1 ммоль-л" водных растворах хлоридов при 25° С. [c.17]

При условиях предыдущей задачи рассчитайте энергии взаимодействия ионов со своими ионными атмосферами. [c.92]

При какой концентрации водного раствора КС (25 °С) энергия взаимодействия иона со своей ионной атмосферой равна 0,1/ 7 [c.92]

Если принять, что энергия взаимодействия ионов с ионитом практически полностью определяется коэффициентами активности (т. е. к => 0), то уравнение (128) примет вид [c.175]

Подстановка в выражение (3.49) вместо д заряда цеитрального-иона и вместо г 5 величины г ) из уравнения (3.48) приводит к следующему выражению для энергии заряжения, равной энергии взаимодействия иона с ионной атмосферой [c.88]

Согласно теории Дебая — Гюккеля, электролит полностью диссоциирует на ноны, которые участвуют в хаотическом тепловом движении и взаимодействуют друг с другом по закону Кулона в непрерывной диэлектрической среде. В результате каждый ион в растворе как бы окружен ионной атмосферой, плотность заряда которой падает по мере удаления от рассматриваемого иона. Энергия взаимодействия иона с ионной атмосферой АУ и определяет его коэффициент активности, причем ЛiУ/2 НТ 1пгде f — коэффициент активности при условии, что концентрация ионов выражена в молярных долях. Связь между 7 и выражается формулой [c.82]

Влияние диэлектрической проницаемости среды на скорость реакции прослелсивается на примерах течения одной и той лее реакции в различных растворителях. Диэлектрическая проницаемость входит в величину энергии взаимодействия ионов и в зависимости от типа реакции может оказывать влия- [c.268]

Первый член в этом уравнении представляет энергию переноса сольватированных иопов с радиусом г из вакуума в среду М с диэлектрической проницаемостью 6 по Борну. Величина и -ол представляет суммарную энергию взаимодействия ионов с дипольными молекулами растворителя. Величина в первую очередь определяется выражением [c.185]

Дифференцирующее действие растворителей на силу оснований В уравнении ( 11,60) величина 21g одинакова для всех кислот и зависит только от выбранной пары растворителей величина lg 7омн+ также идентична для всех кислот следовательно, различие во влиянии растворителя на силу катионных кислот (дифференцирующее действие) может проявиться в связи с различием в энергии взаимодействия ионов ВН" и молекул В с растворителем. [c.352]

В отличие от большинства количественных теорий диссоциации электролитов, рассматривающих растворитель ка среду, в которой происходит взаимодействие ионов, в изложенной теории выводы количественных закономерностей основывались на рассмотрении взаимодействия иоров и молекул с растворителем. На основании учета энергии взаимодействия ионов и молекул с растворителем было выведено общее уравнение, количественно характеризующее зависимость силы любого электролита от свойств растворителя. Уравнения зависимости силы срлей, кислот и оснований от свойств растворителей являются частными случаями этого общего уравнения. [c.359]

Как видно из сравнения (49.21) и (49.11), если диполь в частице наводится ионом, энергия индукционного взаимо 1ействия значительно больше, чем если диполь наводится полярной молекулой. Энергия индукционного взаимодействия значительна для сильно поляризующихся ионов и молекул. При этом, согласно (49.13), велико и дисперсионное взаимодействие. Суммарная энергия взаимодействия ион — неполярная молекула описывается приближенной формулой [c.266]

Вещества, которые образуют растворы, обладающие ионной проводимостью, называются электролитами, Эти вещества можно разделить на две группы. К первой из них относятся вещества ионной кристаллической решет-кой, главным образом соли, облаДЯТОЩи втвердом состошТии заметной ионной проводимостью, например хлористый натрий. В таких решетках противоположно заряженные ионы связаны друг с другом электростатическими силами взаимного притяжения, что препятствует разделению их. В растворителе, например в воде, эти СИДЫ значительно ослаблены, так как ионы притягивают диполи растворителя, на сыщающие часть их полей. Если энергия взаимодействия ионов при этом уменьшается до величины, соизмеримой с энергией колебаний в решетке, то последняя распадается и образуется электропроводящий раствор. Таким образом, можно сказать, что при растворении электролита распад на ионы происходит потому 1 что последние имеют большое сродство к молекулам рас- [c.236]

Пример 4. Рассчитать потенциальную энергию Na+ в разбавленном водном растворе, содержащем 1 ммоль-л Na l, и энергию взаимодействия иона с ионной атмосферой. Величину радиуса иона принять равной 0,095 нм, диэлектрическую проннцае.мость воды е = = 78,30 при 25° С. [c.13]

Приведенная выше классическая трактовка гидратации ионов формулировалась на основе представления о самой воде как о жидкости, состоящей из отдельных независимых молекул. Если стать на другую точку зрения и считать, что за счет водородных связей вода обладает упорядоченностью внутренней структуры (IV 3 доп. 32), то ионы должны прежде всего заполнить ее пустоты. Происходящее при этом большее или меньшее искажение исходной структуры требует затраты энергии, которая компенсируется энергией взаимодействия ионов с молекулами воды. По трактовке растворов электролитов с этих поз1щий имеется монография , [c.211]