Ионы гидратированные радиус

Эти ряды называют лиотропными рядами Гофмейстера. Лиотропное действие связано с гидратацией ионов чем больше требуется воды для гидратации иона, тем меньше воды остается на растворимость ВМС и тем легче происходит высаливание. Первые члены лиотропных рядов наиболее сильно гидратируются и оказывают повышенное высаливающее действие. Гидратация иона зависит от плотности заряда, приходящегося на единицу поверхности нона. Чем больше заряд, тем выше степень гидратации. Так, Ь и Сз — однозарядные ионы, но радиус у цезия почти в два раза больше, чем у лития, и, следовательно, при одном и том же заряде плотность заряда на единицу поверхности будет больше у лития. Вследствие этого литий сильнее притягивает диполи воды и сильнее проявляет дегидратирующие свойства. [c.369]

Заметим, что это уравнение справедливо для случая, когда размеры шарика значительно превышают размеры молекул среды, например молекул воды. В первом приближении уравнение Стокса применяют к движению ионов в растворе. Как указывалось ранее, ионы гидратированы, следовательно, при изучении движения ионов необходимо принимать во внимание его гидродинамический радиус, т. е. радиус иона вместе с увлекаемыми молекулами растворителя. С изменением температуры этот радиус должен изменяться. Допустим теперь, что при разных температурах на ион действует одна и та же сила. В этом случае можно написать [c.321]

Кроме того, такое объяснение границ воздействия связывает самый факт скачкообразного изменения химической стойкости гомогенных сплавов с размером реагирующих ионов. Известно, что в водных растворах подавляющее большинство ионов гидратировано, что весьма значительно увеличивает их радиус даже по сравнению с кажущимися размерами ионов. [c.22]

Относительно далекое расположение в этом ряду Ве, Сс1 и Hg объясняется неполнотой диссоциации их солей. В случае щелочных и щелочноземельных металлов большая адсорбция ионов с большим радиусом, вероятно, обусловлена тем, что ионы малых радиусов сильнее гидратированы, так что последовательность радиусов гидратированных ионов может отличаться от последовательности кристаллографических радиусов. Уменьшение содержания воды в растворе, например, путем добавления этилового спирта, приводит к тому, что поведение Сз и Ыа становится близким. С другой стороны, сорбция редкоземельных ионов изменяется в ожидаемом направлении небольшие ионы удерживаются смолой сильнее, чем крупные. Чем более разбавлен раствор, тем избирательнее становится ионообменник. И наоборот, высокозаряженные ионы можно сравнительно легко вытеснить из смолы, пропуская через нее концентрированные растворы веществ, удерживаемых смолой менее прочно. Слабокислотные катионообменники ведут себя подобно нерастворимым слабым кислотам. Если использовать их собственную буферную емкость, то можно выполнять ионообменный процесс при контролируемом значении pH. Эти смолы обладают высоким сродством к ионам водорода, поэтому порядок адсорбции имеет вид [c.160]

Гидратация ионов зависит от их свойств знака заряда (катионы гидратируются сильнее анионов), величины заряда (двухвалентные ионы гидратируются сильнее одновалентных), кристаллического радиуса (при одинаковых зарядах чем меньше радиус, тем сильнее гидратация). В настоящее время признается лишь мономолекулярная гидратация (изменение свойств и структуры лишь одного, ближайшего к иону слоя воды). Изменения свойств следующих слоев воды, по-видимому, не настолько велики, чтобы их могли уловить существующие методы исследования. [c.17]

Движущую силу — напряженность поля // при вычислении абсолютных подвижностей принимаем равной единице. Следовательно, скорость движения ионов обратно пропорциональна их радиусу. Рассмотрим ряд Ы+, На+, К" . Так как в указанном ряду истинные радиусы ионов увеличиваются, то подвижности должны уменьшаться в той же последовательности. Однако в действительности это не так. Как видно из табл. ХУП, 2, подвижности увеличиваются при переходе от к К" почти в два раза. Из этого можно сделать заключение, что в растворе и в ионной решетке ионы обладают разными радиусами. При этом чем меньше истинный радиус иона, тем больше его эффективный радиус в электролите. Это явление можно объяснить тем что в растворе ионы не свободны, а гидратированы или, в общем случае, сольватированы. Тогда эффективный радиус [c.430]

Как видно из табл. 16, скорости движения ионов при прохождении электрического тока в общем очень малы по сравнению со скоростями движения молекул в газах. Так, ион водорода в водной среде движется приблизительно в сто миллионов раз медленнее, чем молекула Нг в газообразной среде. Объясняется это тем, что ионы в воде гидратированы и при движении испытывают огромное сопротивление во стороны среды (растворителя). Из данных табл. 16 видно, что ионы Н+ и 0Н обладают по сравнению со всеми другими ионами наибольшими абсолютными скоростями, что нельзя объяснить только малым радиусом ионов Н+ и ОН". Радиус ОН-иона (1,4-102 нм) соизмерим с радиусами другим ионов, ион Н+ в водных растворах существует лишь в виде иона гидроксония Н3О+, радиус которого также сравним с радиусами многих ионов. [c.123]

В твердом состоянии соли образуют кристаллогидраты. Соли бериллия и магния гидратированы в большей степени, так как вследствие малого радиуса ионов Be + и полярные моле- [c.238]

Природа ионов существенно влияет на их способность адсорбироваться. Независимо от состава адсорбента поливалентные ионы адсорбируются лучше одновалентных. Ионы с одинаковой валентностью адсорбируются по-разному в зависимости от их радиуса. Ионы с большим радиусом адсорбируются лучше, так как они сильнее поляризуются и притягиваются к полярной поверхности адсорбента. Усиливается адсорбция таких ионов еще и потому, что они слабее гидратируются, а гидратная оболочка ослабляет электростатическое притяжение. [c.188]

Ионный характер связей в гидроксидах и солях и способность ионов к гидратации обусловливают высокую степень диссоциации этих соединений в растворах и наличие ионов в твердых фазах. По мере перехода от лития к цезию (франций мало изучен) с ростом радиуса атома наблюдается увеличение числа молекул воды, гидратирующих ион в растворе, понижение энергии гидратации (как следствие убыли отношения заряд/радиус), понижение энергии образования кристаллических решеток солей, а также температур плавления металлов. Понижение ионизационного потенциала соответствует и росту химической активности по отношению к реакциям окисления в ряду литий — цезий. Цезий и рубидий воспламеняются на воздухе, тогда как литий на воздухе сравнительно устойчив. [c.151]

Безводный хлорид — ионное соединение — имеет высокую температуру плавления (782°С) гидрат СаСЬ-бНгО плавится при 29,9°С. Галиды тяжелых металлов — бария, стронция, радия — представляют аналогичную картину кристаллизуются они преимущественно в кубической или гексагональной решетке фториды плохо растворимы. Ионность связей нарастает по мере перехода к атомам металлов большего радиуса атома число молекул, гидратирующих ион металла в растворе, уменьшается (от 12 до 1 — [c.294]

Гидратируются не только молекулы, но и ионы, причем тем сильнее, чем больше их заряд и меньше радиус. При выделении веществ из раствора связанная в гидратах вода остается в их составе в качестве кристаллизационной. Образующиеся кристаллогидраты представляют собой комплексные соединения. [c.332]

Аномально высокую подвижность ионов водорода раньше объясняли тем, что их радиус очень мал. Затем было установлено, что в растворе негидратированные протоны из-за высокой плотности заряда существовать не могут. Ионы гидроксония НзО , как и гидроксильные ионы, гидратированы, и их эффективные радиусы сопоставимы с этими величинами для других ионов. Кроме того, аномально высокой подвижностью ионы Н3О+ и ОН обладают только в водных растворах или в растворителях, содержащих гидроксильные группы. В остальных неводных растворителях подвижность этих ионов имеет тот же порядок, что и для других однозарядных ионов. В настоящее время считают, что диссоциация Н2О протекает по схеме [c.192]

Таким образом, чем меньше радиус собственно иона М+, тем сильнее он гидратируется, тем большие размеры имеет гидратированный ион. Так как в условиях разрушения горных пород при выветривании, а также при дальнейшей миграции ЩЭ, обязательным партнером ионов ЩЭ+ является вода, следует рассматривать сорбцию именно гидратированных ионов. С этой точки зрения наибольшим эффектом сорбции обладают тяжелые ЩЭ+, в том числе K" -aq, а наименьшим— легкие ЩЭ+, в том числе Na+ aq, отличающийся громадным (7 А ) радиусом гидратированного иона. Большой радиус гидратированного иона Na+-aq препятствует проникновению таких частиц в поры природных ионообменных материалов — цеолитов, почвенных гуминовых кислот и т. д. Поэтому Na+-aq преимущественно остается в растворенном состоянии и уносится в океан, а K+-aq задерживается почвой и растениями. Понятно, что на дне древних (теперь высохших) морей откладывался хлорид натрия как минеральная составляющая морской воды. Поэтому месторождения Na l (каменной или самосадочной соли) встречаются довольно часто, а таких же по запасам и концентрации основного компонента месторождений КС1 известно мало. [c.8]

Отметить, что найденное значение а значительно больше, чем сумма ионных радиусов, определенных из кристаллографических данных. Для разбавленных растворов этот результат не является неожиданным, так как ионы гидратированы. Шидловский и Мак-Иннес [25] получили из данных по измерениям электродвижущих сил элементов с жидкостным соединением значение а = 4,6, применяя уравнение (22), содержащее только первый, третий и иятый члены. Подставляя в уравнение (22) D вместо члена 2 Харнед и Элерс получили уравнение, которое очень хорошо [c.324]

Франк выводит уравнение Дебая и Паулинга иным способом и получает выражение не для потенциала, а для свободной энергии иона, окруженного ионной атмосферой. Затем он анализирует выводы, которые следуют из этой теории для области умеренных концентраций, если приписать диэлектрической постоянной ряд различных значений внутри сферы с радиусом, равным К, и принять неизменное значение макроскопической диэлектрической постоянной воды (78,54 при 25°) вне этой сферы. На основе своих вычислений Франк пришел к заключению, что если диэлектрическая постоянная внутри сферы с радиусом К не превосходит 25 и если ионы могут приближаться друг к другу на расстояние, равное сумме кристаллографических радиусов (7 +4-т ), то, согласно этой теории, должны получаться очень большие отрицательные отклонения от предельного уравнения Дебая и Гюккеля, что не соответствует экспериментальным результатам. Эти отклонения тем менвше, чем меньше разность между К ш а. Если ионы гидратированы и если эти гидратированные ионы представляют собой непроницаемые сферы, тогда внутри этого слоя молекул воды достигается диэлектрическое насыщение и Я = а. При этом допущении, а также с учетом уменьшения числа молекул растворителя из-за гидратации получаются положительные отклонения от экспериментальных данных. Если же допустить, что ионы гидратированы и в то же время они могут проникать сквозь гидратные оболочки противоположно заряженных ионов, тогда результаты теории могут быть приведены в соответствие с опытными данными. Эта модель, учитывающая возможность ассоциации ионов в результате их проникновения сквозь гид-ратнуто оболочку, будет более подробно рассмотрена в следующем параграфе. [c.571]

За исключением случаев, когда гидратированы катионы переходных металлов, обычно трудно точно указать, сколько молекул воды содержит первичная гидратная о1болочка иона. Определим гидратное число иона как число молекул растворителя, удерживаемых вокруг мигрирующего в растворе иона сила-ми электро статического притяжения. В общем Случае ионы с наибольшей плотностью заряда, т. е. ионы малого радиуса, несущие большой заряд, в большей степени гидратированы. Среди катионов щелочных металлов наибольшее гидратное число имеет ион лития, - 4- 6 молекул воды, потому что он обл-а-дает меньшим ионным радиусом (0,60 А) и более высокой плотностью заряда, чем ионы натрия и калия, которые имеют ионные радиусы 0,95 и 1,33 А их средние гидратные числа равны 4 и 3 соответственно. Ион Mg2+ имеет радиус (0,61 А), -близкий к радиусу иона лития, но, поскольку он является двухзарядным, плотность его заряда больше,. а гидратное число колеблется в пределах от 6 до 12. В отличие от катионов, анионы гидратированы в меньшей степени. Например, средние гидратные числа для фторид-, хлорид-, бромид- и Иодид-ионов лежат в пределах от 1 до 4, отражая, возможно, тот факт, что ионные радиусы этих анионов имеют относительно большие значения 1,36 1,81 1,91 и 2,16 А соответственяо. [c.59]

Здесь К— обозначение смолы, А+ и В+ — катионы. Положение такого равновесия можно измерить достаточно точно, и обычно имеет место следующий порядок предпочтительности щелочных катионов Ь1+<Ыа+< К <КЬ+< С8+, который, правда, в некоторых случаях нарушается. Этот обычный порядок можно объяснить, если принять, что силы, связывающие ион ео смолой, имеют в основном электростатическую природу, и при обычных условиях в обводненной смоле ионы гидратированы так же, как и вне ее. Тогда ион,, имеющий наименьший радиус гидратации, т. е. тот, у которого собственный радиус наибольший, может ближе всего оодойти к отрицательному анионному центру и поэтому будет прочнее с ним связываться за счет кулоновского взаимодействия. [c.265]

Экснериментальпо наблюдать эффект отрицательной вязкости (г <т)о) удастся лишь для тех растворов, для которых птах значитсльно вышс темне-ратуры замерзания раствора и растворителя. К их числу относятся растворы электролитов, образованных однозарядными ионами большого радиуса, в воде, трехмерная исходная структура которой весьма прочна [5], например, водные растворы хлоридов, бромидов и йодидов калия, рубидия и цезия (иными словами, водные растворы электролитов, оба иона которых при бесконечном разведении и 20°С гидратированы, по терминологии [c.9]

Раньше считали, что в растворе существуют ионы водорода, большая скорость движения которых объясняется исключительно малым радиусом этих ионов. Несостоятельность этого утверждения стала очевидной nntfjfe того, как установили, что в растворе имеются не ионы водорода (Н+), а ионы гидроксония (НзС)+). Эти ионы, так же как и ионы гидроксила, гидратированы и эффективные радиусы их имеют тот же порядок, что и радиусы других ионов. Следовательно, если бы механизм переноса электричества этими ионами был обычным, то подвижность их также не отличалась бы существенно от подвижностей других ионов. Это и наблюдается в действительности в большинстве неводных растворов. Аномально высокая подвижность H3O+ и ОН" проявляется только а водных растворах, что, очевидно, связано с особенностями переноса электричества этими ионами, которые отличаются от других ионов тем, что являются ионами самого растворителя — воды. [c.432]

При сравнении же металлов в ряду напряжений за меру химической активности принимается работа превращения металла, находящегося в твердом состоянии, в гидратированные ионы в водном растворе. Эту работу можно представить как сумму трех слагаемых энергии атомизации — превращения кристалла металла в изолированные атомы, энергии ионизации свободных атомов металла и энергии гидратации образующихся ионов. Энергия атомизации характеризует прочность кристаллической решетки данного металла. Энергия ионизации атомов — отрыва от них валентных электронов — непосредственно определяется положением металла в периодической системе. Энергия, выделяющаяся при гидратации, зависит от электронной структуры иона, его заряда и радиуса. Ионы лития и калия, имеющие одинаковый заряд, но различные радиусы, будут создавать около себя неодинаковые электрические поля, Поле, возникающее вблизи маленьких ионов лития, будет более си.пьным, чем поле около больших ионов калия. Отсюда ясно, что ионы лития будут гидратироваться с выделением большей энергии, чем ионы калия. [c.329]

На первый взгляд кажется, что формула (IV.48) находится в противоречии с данными табл. IV.2. Так, например, при увеличении радиуса иона при переходе от катиона Li+ к катиону Rb+ подвижность не падает, а возрастает. Однако противоречие это лишь кажущееся, поскольку радиусы ионов в растворе вследствие гидратации ионов отличаются от кристаллографических. Чем меньше кристаллографический радиус, тем более сильное поле создает ион и тем в большей степени он гидратирован. Поэтому радиус гидратированного иона Li+ больше, чем радиус гидратированного иона Na +, и т. д. Однако если собственный размер иона возрастает настолько, что прочная гидратная оболочка вокруг него уже не удерживается, то при дальнейшем увеличении кристаллографического радиуса следует ожидать уменьшения подвижности. Эта закономерность и наблюдается для катионов (при переходе от s+ к [(СНз)4М]+) и для анионов (при переходе от Вг к I и далее к H3 OO ). В ряду катионов и анионов размеры ионов Rb+, s+, Вг и I являются как бы критическими при меньших собственных размерах ионов они мер становится больше, а меньше с другой стороны, при образуют прочную гидратную оболочку и их окончательный раз-ббльших собственных размерах ионов они гидратированы и ХР падает из-за увеличения собственного радиуса иона. Таким образом, ионы Rb+, s+, Br и обладают максимальной подвижностью. Для всех ионрв, за исключением Н3О+ и ОН", величины %i пои 25 °С не превышают 0,008 См-м /г-экв. [c.76]

Обращает на себя внимание несоответствие между положением некоторых металлов в ряду напряжений и местом элементов в периодической системе. Особенно выделяется литий. Это связано с тем, что в сложном процессе взаимодействия металла с водным раствором наряду с факторами, требующими затраты энергии (атомиза-ция, нонизация), преобладают процессы гидратации, сопровождаемые выделением теплоты. Они взаимосвязаны с электронной структурой атома (иона), его зарядом и радиусом. Ион лития, имеющий наименьший радиус, будет создавать около себя более значительное электрическое поле, чем, например, ион калия, и будет гидратироваться с выделением большей энергии. Ряд напряжений металлов в отличие от периодической системы не является отражением изменения общих закономерностей свойств элементов, а характеризует лишь окислительно-восстановительную активность электро- [c.155]

Исследования самодиффузии молекул воды и ионов в растворах солей показали, что находящиеся в растворе ионы не только гидратируются, но и изменяют структуру окружающих их молекул воды. Оказалось, что коэффициент самодиффузии водй в растворах солей выше, чем в чистой воде. Это является следствием того, что ион, образуя гидратную оболочку, разрушает структуру ближайших слоев воды. Происходит, с одной стороны, как бы замораживание молекул воды в гидратной оболочке, а с другой стороны, как бы плавление близлежащих слоев воды. Исследования показали, что у ионов с малыми радиусами, например у ионов Li , структура воды в гидратной оболочке более упорядочена, чем в свободной воде, и они в меньшей степени изменяют структуру близленгащих слоев воды наоборот, большие ионы, как ион Gs" , в меньшей степени изменяют структуру воды в гидратной оболочке, но зато в сильной степени изменяют структуру воды в прилегающих к гидратированному иону слоях. Благодаря нарушению структуры, плавлению воды вокруг иона ее вязкость падает, в результате чего подвижность иона Gs" становится больше подвижности иона Li , и са-модиффузия воды в растворах солей цезия больше, чем в растворах солей лития. [c.148]

Со специфической способностью СаСЬ поглощать большое количество воды контрастирует безразличие к Н2О хлоридов Sr (И) и Ва (П). Они растворимы в воде, но кристаллизуются из водных растворов в форме безводных солей и, естественно, не гидратируются при их хранении на влажном воздухе. Причин различий в поведении по отношению к воде СаСЬ, с одной стороны, и Sr b, ВаСЬ — с другой, по крайней мере две. Это меньшая энергия гидратации и Ва + из-за их большего, чем у Са2+, ионного радиуса и, затем, лучшее соответствие размеров катионов тяжелых ЩЗЭ и аниона I образованию прочной [c.37]

В зависимости от сродства к фиксиров. ионам неподвижной фазы разделяемые ионы перемещаются вдоль хроматографич. колонки с разл. скоростями чем выше сродство, тем больше объем удерживания компонента. Сродство неорг. катионов к сульфогруппам катионита возрастает с уменьшением радиуса гидратиров. катионов и ростом их заряда Li+ < Н+ < Na+ < NHt < К+ < Mg + < Са + < <АР+ < Се . Сродство неорг. анионов к сильно основным анионитам возрастает с увеличением их поляризуемости [c.226]

Многозарядные ионы удерживаются ионитом сильнее однозарядных. При равных величинах зарядов удерживание падает с ростом радиуса гидратир. иона. Поэтому при И, х. в разб, р-рах на сульфокатионитах время удерживания катионов падает в ряду Ва > РЬ > Sr > Са > [c.263]

Среди веществ с по,чярными молекулами лучше других, за исключением аммиака, изучена адсорбция воды. Начальная изостерическая теплота адсорбции очень высокая, но уменьшается с увеличением заполнения. Опубликовано несколько работ, в которых тип обменного катиона в цеолитах X сопоставляется с теплотой адсорбции, служащей мерой спехщфичности. В работе Джигит и Киселева [129] показано, что калориметрически измеренные дифференциальные теплоты адсорбции воды зависят от энергии взаимодействия молекул как с обменными катионами, так и с отрицательными ионами кислорода каркаса. На рис. 8.25 представлена зависимость теплоты адсорбции воды от радиуса катиона при разных степенях заполнения полостей. Благодаря большому радиусу ионов калия, рубидия и цезия, взаимодействие молекул воды с катионами и ионами кислорода каркаса уменьшается. При больших величинах адсорбции молекулы воды взаимодействуют между собой с образованием водородных связей. Кроме того, с увеличением содержания в структуре воды катионы изменяют свои положения они гидратируются и смещаются в бо.льшие полости. [c.682]

Однако коэффициенты распределения соседних ионов в системе катионит в Н+-форме — смесь-РЗЭ настолько близки, что для их удовлетворительного разделения потребовалось бы огромное число теоретических тарелок колонки. Повысить коэффициенты селективности можно за счет ввода в водную фазу комплексообразующих и хелатных агентов. Прочность образующихся комплексов обычно увеличивается по мере уменьшения ионного радиуса, поскольку процесс комплексообразования сопровождается внедрением лиганда в первую координационную сферу (с вытеснением гидратирующей воды). Поэтому образование комплексных соединений (уменьшающих сорбируемость иона) усиливает эффект первичного разделения — наименее сорбирующиеся ионы образуют более прочные комплексы. Очевидно, эффективность разделения тем выше, чем сильнее различаются константы комплексообразования соседних ионов. [c.169]

Лрежде всего необходимо отметить, что сами ионы алюминия и железа сильно гидратированы благодаря большому заряду и малому их радиусу (0,057 нм для иона АИ+ и 0,067 нм для иона ре +). О степени гидратации этих ионов можно судить косвенным образом по наличию воды в их кристаллогидратах (24 молекулы воды на два атома в квасцах). Некоторые авторы [71] предполагают, что ион алюминия в водных растворах связывает шесть гидролей [Л1(ОН2)б] + или шесть дигидролей [Л1(02Н4)б] +. Следует считать, что гидратация иона Ре +, очевидно, несколько меньше в связи с большим его радиусом. [c.133]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология