Реакции в растворе между молекулами и ионами

При постоянных температуре и давлении равновесные концентрации не изменяются во времени сколь угодно долго. Равновесная концентрация вещества зависит от его общей или исходной концентрации и расхода вещества на протекание химической реакции или реакций до установления равновесия. Общая концентрация вещества в растворе обычно обозначается как с°, а равновесная — как с, нередко в качестве символа равновесной концентрации используют также квадратные скобки [ ], в которые заключают формулу вещества. Если, например, — исходная концентрация вещества В, то его равновесная концентрация будет Св или [В]. В растворе устанавливается равновесие между всеми формами существования вещества В. Сумма всех равновесных форм будет равна общей концентрации вещества В в растворе. Например, в растворе НгЗ устанавливается равновесие между молекулами НгЗ и ионами Н5 и 5 . Очевидно, [c.23]

Что многие окислительно-восстановительные процессы действительно должны проходить ряд промежуточных стадий, ясно из следующих соображений. Химические реакции в растворах происходят в моменты столкновений соответствующих ионов (или молекул) друг с другом. Вероятность столкновении при прочих равных условиях зависит от числа частиц, участвующих в данной реакции. Так, вероятность столкновений пр ) так называемых бимолекулярных реакциях, происходящих между двумя ионами, например [c.372]

Однако влияние этих равновесий на силу кислот сказывается только в концентрированных растворах. В разбавленных растворах, в которых определяются термодинамические константы, реакция (IV) обычно проходит до конца, а реакция (V) практически еще не начинается. Напрймер, в очень концентрированных водных растворах молекулы азотной кислоты ассоциированы, при добавлении воды ассоциаты уступают место продуктам взаимодействия азотной кислоты с водой состава HN0з H20 и НКОз-ЗНзО одновременно изменяется степень ассоциации воды. При дальнейшем разбавлении эти продукты диссоциируют па сольватированные ионы. Если при этом диэлектрическая проницаемость раствора невелика (смеси диоксана с водой), то образуются ионные молекулы — ионные двойники. Наличие таких ионных двойников наряду с молекулами обнаруживается на основании различия между константами диссоциации, определенными из электрохимических и оптических данных. Ионные молекулы, как и обычные, не переносят тока, но их оптические свойства близки к свойствам свободных ионов. [c.295]

Для некоторых реакций можно избавиться от распределения по скоростям, применяя метод скрещенных молекулярных пучков (рис. 22-2). Вместо реакций между молекулами, диспергированными в растворе или газе, пропускают сквозь друг друга пучки молекул или ионов в вакуумной камере, где присутствует пренебрежимо малое число других молекул. Молекулы в пересекающихся пучках реагируют между собой и рассеиваются от точки пересечения пучков. За образованием продуктов реакции и непрореагировавшими исходными молекулами можно наблюдать по зависимости от угла рассеяния, пользуясь подвижным детектором, которьш находится внутри камеры. Удобство такого метода заключается в том, что селекторы скорости позволяют ограничить пучок молекулами, скорости которых находятся в выбранном небольшом интервале значений. Сведения о зависимости количества образующегося продукта реакции от угла отклонения, или рассеяния, дают намного больше данных о процессе реакции. Проблема ориентации сталкивающихся молекул остается и в исследованиях со скрещенными пучками, но можно представить себе эксперименты, в которых этот фактор также удается контролировать. Если пропустить молекулярные пучки перед точкой пересечения через сильные магнитные или электрические поля, они придадут большинству молекул в каждом пучке одну преобладающую ориентацию в пространстве при условии, что молекулы обладают магнитными или дипольными моментами. [c.356]

Исследуя химические реакции, катализируемые слабыми кислотами, С. Аррениус обнаружил усиление каталитического эффекта при добавлении в раствор нейтральных солей, не содержащих одноименных с кислотой анионов. Это явление называется первичным солевым эффектом. В то же время он наблюдал, что добавление соли слабой кислоты, подавляющее диссоциацию и снижающее концентрацию ионов водорода, уменьшает скорость каталитического процесса существенно меньше, чем следовало из закона действия масс (вторичный солевой эффект). Для истолкования вторичного солевого эффекта предполагают, что каталитической активностью обладают не только ионы водорода (или гидроксила), но и анионы, молекулы недиссоциированных кислот (или оснований) и молекулы воды. Первичный солевой эффект был объяснен Я- Брёнстедом и Н. Бьеррумом. Используя уравнение Дебая — Гюккеля для коэффициента активности, они показали, что логарифм константы скорости к реакции между двумя ионами линейно зависит от корня квадратного из ионной силы раствора [c.85]

Жидкие растворы-очень удобная среда для протекания химических реакций. Благодаря быстрому смешиванию жидкостей предполагаемые реагенты часто сближаются друг с другом, поэтому столкновения их молекул и, следовательно, химические реакции могут осушествляться гораздо быстрее, чем это происходит в кристаллическом состоянии. С другой стороны, данное число молекул в жидкости помещается в меньшем объеме, чем то же число молекул в газе, поэтому реагирующие между собой молекулы в жидкости имеют больше шансов вступить друг с другом в контакт. Вода-особенно подходящий растворитель для проведения химических реакций, поскольку ее молекулы полярны. Молекулы Н2О, а также ионы Н и ОН , на которые вода диссоциирована в небольшой степени, могут способствовать поляризации связей в других молекулах, ослаблять связи между атомами и инициировать химические реакции. Не случайно зарождение жизни на Земле произошло в океанах, а не в верхних слоях атмосферы или на суше. Если бы жизнь была вынуждена развиваться посредством реакций между веществами в кристаллическом (твердом) состоянии, 4,5 миллиарда лет прошедшей до сего времени истории Земли едва хватило бы на то, чтобы этот процесс мог начаться. [c.76]

С точки зрения теории электролитической диссоциации в водных растворах протекают реакции не между самими электролитами, а между образованными ими ионами. Так, в приведенных выше ЗЕеаедия растворы солей серебра наряду с другими ионами содержали ионы серебра А +, а растворы хлоридов — хлорид-ионы С1 . Ионы серебра и хлорид-ионы, взаимодействуя между собой, во всех случаях дают осадок хлорида серебра. На основе этой реакции можно при помощи ионов серебра открыть присутствие в растворе хлорид-ионов и, наоборот, при помощи хлорид-ионов открыть ионы серебра. Если же хлор входит в состав других ионов или недиссо-циированных молекул, то с помощью ионов серебра открыть его присутствие невозможно. Например, в реакции между нитратом серебра А ЫОз и хлоратом калия КСЮз осадка хлорида серебра не образуется. Объясняется это тем, что хлорат калия в растворе не образует хлорид-нонов, а диссоциирует следующим образом [c.19]

Поскольку электролиты в растворах чаще всего образуют ионы, то для отражения сущности реакций в них используют часто так называемые ионные уравнения реакций. Написанием ионных уравнений подчеркивается тот факт, что согласно теории диссоциации в растворах происходят реакции не между молекулами, а между их нонами., [c.167]

Химический анализ неорганических веществ обычно осуществляют в водных растворах. В подавляющем большинстве случаев при этом используют ионные реакции. Взаимодействие между противоположно заряженными ионами протекает практически мгновенно. Однако реакции между одинаково заряженными ионами, а также между ионами и молекулами во многих случаях оказываются медленными. Так, например, медленно протекают многие окислительно-восстановительные реакции. [c.39]

Участие электронов в протекании полуреакций кажется естественным только при наличии металлов, в которых существует электронный газ . Между тем существует огромное число реакций окисления—восстановления, которые протекают в водных растворах между гидратированными ионами или между ионами и молекулами. Более того, эти реакции можно проводить как сумму двух полуреакций, проходящих в полуэлементах-электродах, соединенных в гальванический элемент. Следовательно, и для таких реакций участие в них электронов является физической реальностью. [c.208]

По-видимому, в общем справедливо, что реакции, заключающиеся в простом переносе иона водорода между молекулами растворенного вещества и растворителя или другого растворенного вещества, являются достаточно быстрыми, чтобы считаться мгновенными в используемом в книге смысле. Например, вне зависимости от протекания других реакций, всегда можно ожидать, что в растворах будут поддерживаться следующие равновесия [c.259]

При сливании водных растворов реагирующих между собой веществ происходят реакции не между молекулами, а между ионами. Например, взаимодействие растворов нитрата серебра и хлорида натрия представляет собой реакцию катионов серебра и анионов хлора, сопро-иождающуюся образованием осадка хлорида серебра Ag l [c.66]

Реакции, идущие с образованием комплексных ионов. Часто ионы различных электролитов, соединяясь между собой или с молекулами, находящимися в растворе, образуют комплексные ионы, например [c.262]

ИОНЫ (греч. ion — подвижный) — частицы, представляющие собой атомы или группы атомов, химически сая )анных между собой, с избытком или недостатком электронов и поэтому положительно или отрицательно заряженных. Положительно заряженные ионы называют катионами и обозначают знаком+, отрицательно заряженные — анионами, обозначают знаком — Na , Са +, А1 +, С1-. sq2-, pq3- "и др. И. вступают з реакции с атомами, молекулами и между собой. В растворах И. образуются в результате электролитической диссоциации и обусловливают свойства электролитов. Катионы при электролизе направляются к катоду, анионы — к аноду. И. в газах образуются при высоких температурах или в результате воздействия на газы квантов высокой энергии или быстрых частиц. В последние годы резко повысилась роль И. а газах в связи с распространением радиационных явлений, развитием ядерной техники, с использованием электроразрядной плазмы и бурным развитием работ, касающихся верхних слоев атмосферы н др. [c.112]

Подвижность ионов в растворе ограничивается их окружением противоионами, уплотняющимся при повышении концентрации раствора. Тем не менее наличие электрических зарядов на частицах растворенного вещества и совершаемые ими перемещения в растворе придают растворам электролитов высокую химическую активность. При смешивании растворов различных веществ находящиеся в них ионы противоположного заряда могут ассоциировать в молекулы, комплексы или кристаллы нового вещества, в результате чего в растворе происходят химические реакции. Такие реакции, заключающиеся в обмене ионами между различными электролитами, называют реакциями ионного обмена. [c.162]

Так как большинство солей — сильные электролиты и находятся в водном растворе в виде ионов, то уравнения реакции гидролиза можно записать сокращенным ионным способом йак реакцию между ионами и молекулами воды. [c.311]

В обычных уравнениях реакций независимо от условий их протекания диссоциация молекул на ионы не учитывается. Между тем, как известно, в растворах электролитов присутствуют ионы, и многие реакции в таких условиях будут в действительности протекать между ионами. Чтобы учесть это, пользуются ионными уравнениями. При составлении ионных уравнений реакций руководствуются следующими простыми правилами I) в ионном виде записываются только хорошо растворимые сильные электролиты 2) плохо растворимые, а также слабые электролиты записываются в виде молекул. Ионная форма записи уравнений реакций в растворах электролитов отражает реальный механизм их протекания. [c.138]

В результате взаимодействия с молекулами растворителя электролиты в растворах диссоциируют на ионы. Реакции между ионами и молекулами в растворах электролитов приводят к образованию новых ионов или молекул. Этими новыми химическими соединениями являются малорастворимые или мало-диссоциированные соединения или газы [c.100]

Мы рассмотрели строение простых жидкостей и те системы, которые получаются при введении в них электролитов. Общим итогом анализа состояния таких систем, очевидно, будет вывод о существовании сил связи как между однородными составными частями систем (молекулами растворителя), так и между компонентами раствора. Взаимодействие молекул растворителя друг с другом — ассоциация — наблюдается во всех жидкостях и даже в парах, а взаимодействие растворенных частиц с растворителем описывается как явление сольватации. Частицы сольватов не независимы друг от друга — в слабополярных средах образуются ионные пары, тройники и, возможно, кластеры, иллюстрирующие действие внутренних связей в таких системах. Мы намеренно ограничиваемся слабыми силами связи, так как они обусловливают большое разнообразие продуктов реакций. [c.262]

Реакции обмена между электролитами в водных растворах мы раньше изображали молекулярными уравнениями, не учитывая, что в действительности в этих реакциях участвуют не молекулы электролита, а ионы, на которые он диссоциирован. [c.15]

Приведенные положения можно проиллюстрировать на опыте, схема которого показана на рис. 79. Здесь в стакан / налит раствор хлорида железа (1П) —РеСЬ, а в стакан 3 — раствор иодида калия KI. Растворы соединены между собой так называемым электролитическим ключом 2—U-образной трубкой, заполненной раствором хлорида калия КС1, обеспечивающим ионную проводимость. В растворы опущены платиновые электроды 4. Если теперь замкнуть цепь, включив в нее чувствительный вольтметр 5, то по отклонению стрелки можно наблюдать не только сам факт прохождения электрического тока, но и его направление. Электроны перемещаются от восстановителя (ионов 1 ) к окислителю (ионам РеЗ+) или, иными словами, от сосуда с раствором иодида калия к сосуду с раствором хлорида железа (П1). При этом ионы I- окисляются до молекул иода Ь, а ионы Ре + восстанавливаются до ионов железа (И) Ре +. Через некоторое время продукты реакций можно обнаружить анализом иод — раствором крахмала, а ионы [c.147]

Так как молекулы электролитов в растворах распадаются на ионы, то и реакции в растворах электролитов происходят между нонами. [c.196]

При некотором динамическом равновесии между процессами образования и разряда ионов металла устанавливается не только баланс зарядов, которые получают и отдают электроды, но также и баланс вещества, т. е. количества ионов данного металла, переходящих из металла в раствор и обратно, в результате чего металл не растворяется. Но в присутствии чужих ионов в растворе этот баланс по веществу может быть нарушен. Металл может по-прежнему посылать свои ионы в раствор, а в обратной реакции разряда, наряду с ионами данного металла, могут принять участие ионы или молекулы других, находящихся в жидкости веществ, например ионы водорода, растворенный кислород и т. п. В итоге баланс по веществу нарушается — металл начинает растворяться. При этом разряд посторонних ионов [c.461]

Процессы окнсления и восстановления можно физически отделить друг от друга и осуществить перенос электронов по внешней электрической цепи. Пусть в стакан 2 налит раствор иодида калия KI (рис. 7.1), а в стакан 4—раствор хлорида железа (1П)РеС1з. Растворы соединены между собой так называемым электролитическим ключом 3 — U-образной трубкой, заполненной раствором хлорида калия КС1, обеспечивающим ионпую проводимость. В растворы опущены платиновые электроды 1 и 5. Если замкнуть цепь, включив в нее чувствительный амперметр, то по отклонению стрелки можно будет наблюдать прохождение электрического тока и его направление. Электроны перемещаются от электрода с раствором иодида калия к электроду с раствором хлорида железа (1И), т. е. от восстановителя — ионов 1 —к окислителю — ионам Fe +-. При этом ионы I окисляются до молекул иода 1г, а ионы Fe + восстанавливаются до ионов железа (II) j. g2+ Через некоторое время продукты реакций можно обнаружить характерными реакциями иод — раствором крахмала, а ионы Fe + — раствором гексациано-(П)феррата калия (красной кровяной соли) Кз[Ре ( N)J. [c.142]

Реакции между молекулами й ионами. По мнению Гранта и Гиншельвуда (1933 г.), реакции между молекулами и ионами протекают нормально. Большинство из упоминавшихся выше реакций с участием алкоголятов натрия попадают в категорию нормальных, если считать, что в растворе алкоголят натрия в значительной степени распадается на ионы и что реакция фактически пройсходит с ионом R0. Реакции между галоидными этилами и едким кали в растворе в этиловом спирте, при которых одним из реагирующих веществ является ион, также идут с нормальными скоростями, близкими к вычисленным величинам. То же самое верно и в отношении значительного количества других реакций, происходящих между молекулой и ионом в водном, спиртовом или ацетоновом растворах (Мельвин-Юз, 1933 г.). Некоторые расхождения между вычисленными и наблюдаемыми константами скорости могут быть отнесены за счет ошибок в определении числа столкновений, так как формула для числа столкновений в газе, несомненно, применима лишь приближенно в том случае, когда одна из сталкивающихся частиц представляет собой ион. Использованные в этой формуле величины энергии активации со всей точностью неизвестны, что также может привести к ошибкам. [c.197]

Исследоваиия каталитической гидрогенизации в гомогенных жидких растворах приобрели в настоящее время важное значение, так как получаемые результаты освещают с новой стороны механизм каталитической активации молекулярного водорода. Другими словами, подобные гомогенные катализаторы представляют интерес пе только потому, что они позволяют открыть или осуществить на практике новые или трудно выполнимые реакции, но также благодаря тем возможностям, которые представ-лянэтся этими системами для выяснения химизма катализа. Как было отмечено выше, поч1и все катализаторы гидрирования являются твердыми телами. Однако природа этих твердых те т очень мало известна и еще в меньшей стенени известны их поверхностные свойства. В противоположность этому природа молекулярных частиц, находящихся в растворе, сравнительно хо-poHJo установлена. Поэтому весьма вероятно, что со временем удастся найти связь между особенностями каталитического гидрирования н гомогенных системах и известными химическими свойствами участвующих в них молекул, ионов или комплексов. [c.177]

Почему же в одном и том же растворе одни молекулы расщеплены, а другие нет Ведь прочность химической связи между ионами во всех молекулах СиСЬ одна и та же. Очевидно, электролитическая диссоциация — процесс обратимый. Молекулы все время распадаются на ионы, а ионы противоположного знака (ионы меди и ионы хлора), встречаясь в растворе, притягиваются друг к другу и вновь образуют молекулы СиСЬ. Электролитическая диссоциация относится к обратимым химическим реакциям. Чтобы отметить эту особенность прЪцессов электролитической диссоциации (когда это нужно подчеркнуть), в уравнениях знак равенства заменяют знаком обратимости [c.12]

В результате взаимодействия между молекулами воды и соли один из ионов воды связывается ионом солн в сла-бодиссоциирующую частицу или труднорастворимое вещество, а другой ион воды накапливается в растворе, сообщая ему кислую или щелочную реакцию. [c.96]

В результате многочисленных исследований в области растворов был подмечен чрезвычайно важный факт влия-пия индивидуального характера растворителя на состояние ионов в расп орах. Огромное значение химического взаимодействия между молекулами растворенного вещества и растворителя впервые было показано Д. И. Менделеевым. На основе теории Д. И. Менделеева, А. И. Каблуков развил правильные представления о реакции электролитической диссоциации как о процессе взаимодействия растворенного электролита с растворителем. [c.87]

И смеси, и растворы — многокомпонентные системы. Принципиальная разница между ними состоит в наличии у первых и отсутствии у вторых поверхностей раздела между компонентами, первые гетерогенные, а вторые — гомогенные системы. Обычно при рассмотрении свойств механических смесей наличием поверхностей раздела и их свойств пренебрегают. Однако если степень дисперсности увеличивать, то роль поверхностных свойств возрастает. Ведь очевидно, что атомы (молекулы, ионы и т. п.) поверхностного слоя находятся в иных энергетических условиях, что внутри тела, и поэтому их свойства отличаются от объемных свойств. Например, поверхностная энергия 1 моль хлорида натрия при условном дроблении кристалла на кубики от размера ребра 0,77 см (1 г Na l) до минимально возможных размеров частиц (1 нм) возрастает с 3-10 Дж/моль до 25,2-10 Дж/моль, т. е. в миллионы раз. Вместе с энергией ребер частиц это составляет около 35 кДж/моль — порядок энтальпии многих реакций. [c.254]

Природа реагирующих веществ. Здесь большую роль играют как внутримолекулярные (химические), так и меж-молекулярные (ван-дер-ваальсовы) силы. Вещества с неполярными молекулами, как правило, реагируют между собой наименее быстро. Это является результатом прочности внутримолекулярных связей и сравнительной слабости межмо-лекулярных сил. С другой стороны, полярные вещества в водных растворах чрезвычайно быстро взаимодействуют между собой в виде ионов. При значительных силах взаимодействия между молекулами реагирующих веществ скорость реакции возрастает. Полярность молекул является важным фактором именно в этом отношении. [c.27]

В присутствии чужих ионов в растворе этот баланс по веществу может быть нарущен. Металл может по-прежнему посылать свои ионы в раствор, а в обратной реакции разряда наряду с ионами данного металла могут принять участие ионы или молекулы других веществ, например ионы водорода, растворенный в электролите кислород и т. п. В итоге баланс по веществу данного вида нарущается — металл начинает растворяться. При этом разряд посторонних ионов или молекул, как и ионов самого металла, не нуждается в каких-то особых (катодных) участках этот процесс может проходить там же, где проходит ионизация металла. В таком случае коррозионное разрущение металла можно рассматривать как реакцию электрохимического обмена между металлом и раствором, подобно, например, реакции замещения меди цинком. [c.296]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология