ионная твердые

Довольно удачную теорию ионной ассоциации предложил Бьеррум в 1926 г.. Его модель — простейшая из возможных для такой системы. В теории Бьеррума предполагается, что ионы — твердые, неполяризованные сферы, а взаимодействие между ними — кулоновского типа. В качестве дополнительного приближения использована диэлектрическая проницаемость растворителя, хотя необоснованно считать ее величину вблизи иона такой же, как в объеме раствора. Согласно теории Бьеррума, все ионы противоположного знака, находящиеся на определенном расстоянии один от другого, ассоциируются в ионные пары. Это определенное расстояние к можно найти по уравнению [c.365]

Влияние неводных растворителей на растворимость. При добавлении к водному раствору соли смешивающегося с водой неэлектролита, например ацетона, спирта и др., растворимость соли уменьшается. Это можно объяснить тем, что молекулы неэлектролита гидратируются, причем с увеличением количества неэлектролита гидратная оболочка ионов разрушается, и в итоге соль выпадает в осадок. Однако некоторые соли растворимы и в органических растворителях. Это происходит в том случае, когда силы межатомных взаимодействий в твердых веществах невелики и преодолеваются даже небольшими энергиями сольватации органического растворителя (например, при растворении перхлората бария в ацетоне) или если ионы твердых веществ особенно легко сольватируются (например, при растворении солей Ы+ или перхлората натрия в спирте). [c.197]

По природе связей между атомами твердые тела делят тоже на две группы ионные, к которым относятся полупроводники и изоляторы, и ковалентные, включающие металлы. К ионным твердым телам относят вещества с большой долей ионной связи—типа галогенидов щелочных металлов, а также некоторые тела, у которых ионность невелика и преобладают ковалентные связи. Общим для них является изменение электрических свойств — от свойств, типичных для изоляторов, до свойств, проявляющихся у полупроводников. Такие вещества связывают адсорбат посредством электронной пары либо за счет проявления полярности. К ковалентным твердым телам помимо металлов относят элементарные полупроводники и отдельные полупроводниковые соединения. Объединяет их способность связывать адсорбат за счет свободных связей. [c.180]

На практике наиболее часто наблюдается адсорбция ионов на поверхности кристалла. Представим себе, что в раствор иодида калия внесены кристаллы иодида серебра (рис. 67 а). На поверхности этих кристаллов в определенном порядке расположены ионы Ад+ и 1 . Раствор содержит ионы К" " и 1 , Иодид-ионы, которые могут образовывать с ионами серебра, находящимися в кристаллической решетке, малорастворимое соединение, будут адсорбироваться из раствора на поверхности кристалла, создавая на ней избыток отрицательных зарядов. Ионы калия не адсорбируются, так как они не образуют с иодид-ионами твердого тела малорастворимого соединения, но под действием электростатического притяжения будут располагаться вблизи поверхности. Иодид-ионы, сорбированные поверхностью, и ионы калия, нахо [c.172]

При создании между электродами разности потенциалов в 55—70 кВ газ ионизируется и заряженные ионами твердые частицы переносятся к осадительному электроду. [c.69]

При ионообменной хроматографии взаимодействующими веществами являются ионы твердой фазы и раствора. Разделение смеси ионов, находящихся в растворе, основывается на степени ионного сродства этих ионов к твердой фазе. Твердой фазой в этом случае должно быть вещество, способное обмениваться своими ионами и потому называемое ионообменником или ионитом. Анализируемая смесь может быть только в растворе. [c.12]

Здесь R означает каркас молекулы ионита, не участвующий в обмене, а Kat и Ап+—соответственно фиксированные ионы каркаса, нейтрализуемые подвижными ионами Н+ и 0Н . Они то и обусловливают обмен ионов твердой фазы на ионы раствора. [c.146]

Рис. 18.3. Изменения в степени упорядоченности ионов и молекул растворителя при растворении ионного твердого вещества в воде. Распределение ионов в пространстве становится более хаотичным, а распределение гидратных молекул воды вокруг ионов становится менее хаотичным.

Согласно теории Штерна, часть противоионов находится в непосредственном соприкосновении с ионами твердой фазы, образуя плотный слой другая часть противоионов составляет диффузный слой. Обычное схематическое изображение распределения этих ионов приведено на рис. 72, б, где, в отличие от 72, а, показаны не все ионы, содержащиеся в растворе, а только избыточные. [c.177]

Предположите, что ионы — твердые шары, а) Предскажите, может ли каждый из кристаллов иметь структуру хлорида натрия или хлорида цезия. Объясните. б) Приняв, что это утверждение справедливо, найдите объем элементарной ячейки каждого из трех кристаллов. [c.59]

Для того чтобы понять, почему эти соединения включаются в образование мембран, необходимо рассмотреть факторы, влияющие на растворимость. Степень распределения вещества в растворителе определяется соотношением сил взаимодействия вещество — вещество в твердом состоянии с силами взаимодействия растворитель — растворитель и вещество — растворитель в жидкой фазе. В полярных соединениях эти силы связывания кристаллической решетки достигают больших величин (например, электростатическое взаимодействие в ионных или цвиттер-ионных твердых веществах либо многочисленные водородные связи в сахарах). Мало вероятно, чтобы такие соединения легко распределились в неполярном растворителе, где взаимодействие вещество — растворитель будет очень слабым и создаваемый при этом небольшой запас энергии будет недостаточен, чтобы компенсировать энергию, необходимую для отрыва молекул из кристаллической решетки. Наоборот, высокополярные растворители, вероятно, будут растворять неполярные вещества, поскольку включение молекул неполярного вещества между молекулами полярного растворителя должно нарушать относительно сильное взаимодействие между молекулами растворителя без какой-либо значительной компенсации взаимодействием вещество — растворитель. Итак, для тех веществ, которые при растворении распределяются в виде изолированных молекул, существует хорошо известное качественное соотношение между растворимостью и относительной полярностью вещества и растворителя. [c.337]

Кислотные и основные центры на ионных кристаллах проявляют большую активность в каталитических реакциях, удаляя из молекулы углеводорода ионы Н+ или вводя ионы Н+, например в процессах крекинга (расщепления), риформинга (изомеризации и переформирования связей), дегидратации спиртов и др. [И]. Хемосорбция воды на кремнеземе —процесс, широко распространенный в природе и в технике (например, в производстве вяжущих веществ и др.). — являет пример кислотно-основного связывания на поверхности ионного твердого тела и перемещения поверхностных атомов адсорбента. [c.143]

Следующим достаточно общим свойством ПАВ в водных растворах можно считать их смачивающее действие [9]. Как универсальный эффект оно проявляется уже в самой поверхностной активности — в понижении поверхностного натяжения воды на границе с воздухом, что всегда вызывает повышение смачивания. Однако большое значение в изменениях смачивания под влиянием ПАВ имеет характер его адсорбции на смачиваемой водою твердой поверхности и специфические особенности соответствующего адсорбционного слоя. В отличив от границ раздела вода/масло или вода/воздух (пар), для которых ориентация адсорбирующихся молекул ПАВ однозначно определяется гидратацией полярной группы в водной фазе, для границы раздела твердое тело/вода такая нормальная ориентация не оказывается обязательной [10]. Если энергия связи полярной группы на соответствующих атомах (ионах) твердой поверхности [c.12]

Особое состояние поверхностных атомов (молекул или ионов) твердого тела приводит к тому, что вблизи поверхности электроны распределяются не так, как в объеме. Это значит, что энергетическое состояние электронов поверхностного слоя твердых тел отличается от такового в объеме. Это было доказано академиком Таммом квантовомеханическим расчетом в тридцатых годах и позднее доказано экспериментально на чистой поверхности германия и кремния, полученной путем разлома кристаллов в очень глубоком вакууме. Из приведенных рас-суждений следует, что электрические, химические, каталитические и адсорбционные свойства даже заведомо чистых поверхностей существенно отличаются от объемных свойств кристалла. [c.169]

Помимо энергии образования ионов, следует учесть энергию электростатического притяжения ионов и энергию их отталкивания, мешающую им приблизиться на расстояние, меньшее равновесного. Наиболее простая оценка энергии гетерополярной молекулы может быть проведена в рамках картины твердых шаров. Полагая ионы твердыми шарами определенных радиусов ги г ), мы считаем, что отталкивание на расстоянии между ионами, большем суммы их радиусов, равно нулю, а на расстоянии, меньшем этой величины, равно бесконечности. [c.593]

Растворение твердых веществ сопровождается поглощением или выделением теплоты, которую обычно относят к одному молю растворенного вещества. Различие в знаках теплового эффекта растворения можно объяснить тем, что при растворении твердых веществ в жидкости одновременно идут два процесса — взаимодействие молекул растворителя с молекулами или ионами твердого вещества сольватация или при растворении в воде — гидратация) [c.65]

На основании изложенной модели строения ионных твердых веществ следует ожидать, что они должны обладать высокой твердостью. Так оно и есть на самом деле, однако наряду с твердостью эти вещества обычно характеризуются также большой хрупкостью. Например, при определении опытным путем твердости обычного хлорида натрия мы пытаемся вывести образующие его ионы из их нормального положения. Это требует значительных усилий, но если удается изменить положение ионов, обнаруживается хрупкость вещества. Допустим, что прикладываемое усилие выводит из нормального положения какой-нибудь катион и сближает его с другим катионом. При этом силы отталкивания начинают преобладать над силами притяжения, и твердое вещество разрушается. Если бы мы попытались исследовать множество ионных веществ, ударяя по ним молотком, то легко обнаружили бы, что все они одновременно и твердые. [c.129]

Под растворением понимается процесс распределения молекул или ионов твердого вещества в жидкости, называемой растворителем. В отличие от этого распределение частиц одной жидкости в другой называется смешением. Если две жидкости не смешиваются, как, например, ССЦ и Н О из-за отсутствия взаимного химического сродства, но одна распределяется в другой в очень малой степени, тогда также принято говорить о растворимости одной жидкости в другой. Различают растворы электролитов и неэлектролитов. Растворяемое вещество-электролит представляет собой ионные кристаллы (LiY, a i и т. д.) или ионно-молекулярные кристаллы (СоСЬ, СаО, МагО и т. п.). [c.151]

Различие в степени распределения между подвижной и неподвижной фазами, или, другими словами, в скоростях миграции, для разных веществ приводит к их разделению на зоны, из которых можно последовательно выделить все компоненты смеси. В свою очередь необходимая разница в скоростях миграции разных компонентов обусловлена различиями в адсорбционной способности, способности растворяться в жидкой неподвижной фазе, нанесенной на твердый носитель, относительной растворимости в двух жидких фазах, способности обмениваться на ионы твердой неподвижной фазы, образовывать малорастворимые или комплексные соединения в твердой неподвижной фазе, различиями в размерах молекул и в других свойствах. [c.77]

Как уже говорилось, дисперсионные силы свойственны любому веществу. Они действуют как в твердом теле, так и в газе. Однако, если твердое тело относится к типу ионных, а газ — полярный, т. е. его молекулы обладают постоянными дипольными моментами, то в полное взаимодействие будут давать вклад. и электростатические силы. К типичным ионным твердым телам относятся хлорид калия, иодид натрия и окись магния, типичными полярными веществами являются вода, аммиак и спирты. [c.26]

В спектре масс наблюдаются ионы твердого тела — адсорбента, ионы физически адсорбированных молекул, ионы поверхностных химических соединений и ионы примесных элементов из объема твердого тела. Первичные ионы даже с относительно высокой энергией не проникают глубоко в образец. Состав и состояние адсорбционного слоя существенно влияют на состав вторичных ионов. Прямая пропорциональность между регистрируемым в масс-спектрометре током вторичных ионов поверхностного происхождения и концентрацией соответствующих частиц па поверхности адсорбента дает возможность исследовать этим методом поверхностные процессы. [c.49]

Благодаря наличию ионов твердые тела с ростом температуры проявляют проводимость. Этот эффект можно использовать для создания газового сенсора. Особенно важны твердотельные электроды с проводимостью за счет оксидных ионов. Эти электроды являются редокс-электродами. Обычно материалом служит 2гОг, легированный СаО или YbaOa, в кристаллической решетке которого имеются катионные вакансии, что и объясняет ионную проводимость. Твердотельные электролитные сенсоры из 2гОг подходят для определения кислорода в выхлопных газах или для контроля металлургических процессов, где нужно определять кислород в расплавленном железе при температуре свыше 1000°С. Ионы 0 , образующиеся в результате окислительно-восстановительной реакции [c.497]

Одним из первых хроматографических методов, нашедших практическое применение, был метод ионообменной хроматографии. В его основе лежит обратимый стехиометрический обмен ионами, содержащимися в растворе, т. е. в жидкой подвижной фазе, на ионы твердых или жидких веществ — неподвижной фазы. Такие вещества, обладающие подвижными ионами, способными к обмену, называются ионитами или ионообмечниками. Они могут быть как твердыми, так и жидкими веществами. В большинстве случаев в ионообменной хроматографии применяются твердые ионообменни-ки. Поэтому здесь рассмотрена лишь хроматография на твердых ионитах. [c.99]

Первый случай имеет место при диссоциации молекул, составляющих поверхностный слой твердой фазы (например, поликислот). При э.том один из ионов (например, Н+) выходит в жидкую фазу, в то время как другой ион, связанный более прочно (обычно силами главных валентностей), остается в твердой фазе. Во втором случае двойной электрический слой возникает в результате преимущественной адсорбции одного из ионов раствора, обычно иона общего или изоморфного с ионами твердой фазы (например, Ag+ на Ag l). [c.175]

Если поверхность твердого тела приобрела заряд определенного знака (например, в результате адсорбции ионов), то ионы, несущие заряд противоположного знака, притягиваются к заряженной поверхности. При этом образуется двойной электрический слой (см. главу X). Между твердой зарялсенной поверхностью, с одной стороны, и жидкостью, с другой стороны, возникает разность потенциалов — скачок потенциала. Величина общего скачка потенциала определяется плотностью заряда, которая зависит от адсорбции ионов твердой поверхностью (или от собственной ионизации поверхности). Для того чтобы каждый раз не повторять длинную фразу ионы, несущие заряд, противоположный заряду твердой поверхности , вводится термин противоионы . [c.410]

Силы притяжения поверхностных молекул, атомов и ионов твердых тел, подобно поверхностным молекулам жидкости, не уравновешены притяжением молекул другой фазы и результирующая сила направлена внутрь твердого тела. Вследствие этого твердые тела, так же как и жидкости, обладают определенным запасом свободной поверхностной энергии и стремятся уменьшить величину этой энергии до минимального при данных условиях значения. Этим объясняется способность твердых тел, особенно в состоянии высокой дисперсности, адсорбировать газы, пары жидкостей и растворенные вещества. То вещество — твердое или жидкое,— которое в гетерогенной системе является поглотителем, называется сорбентом, а вещество поглощаемое — сорбти-вом. Сорбционные процессы в зависимости от того, насколько глубоко проникают частицы сорбтива в сорбент, а также в зависимости от характера взаимодействия компонентов в этих процессах, носят различные названия. [c.282]

Иониое соединение образует кристаллы, в которых структурными еди-ница.ми являются ионы. Твердый хлористый натрий, например, построен из регулярно чередующихся положительно заряженных ионов натрия и отрицательно заряженных ионов хлора. Каждый положительно заряженный ион окружен отрицательно заряженными ионами, находящимися от него на равном расстоянии по одному с каждой стороны, по одному сверху и снизу, по одному спереди и сзади. Аналогично каждый отрицательно заря- [c.28]

Химический процесс в очень редких случаях идет самопроиз-, вольно при простом смешении реагентов. Пример — взаимодействие растворов электролитов или рекомбинация свободных радикалов. Чтобы инициировать химический процесс, будь то получение продуктов органического или неорганического синтеза, химическая переработка минерального сырья или топлива в двигателях внутреннего сгорания, как правило, необходима активация реакционной смеси. Принято считать, что благодаря активации молекулы газовых смесей атомы или ионы твердых тел переходят в возбужденное состояние — становятся реакционноспособными. Самый простой, но вместе с тем не всегда эффективный способ активации связан с нагревом, т. е. подведением тепловой энергии. Недостатком теплового возбуждения является то, что оно дает по-разному возбужденные молекулы реагентов, что, в свою очередь, делает их неравноценными друг другу в энергетическом отношении и способными взаимодействовать с образованием целого спектра, или набора химических продуктов. Тем самым утрачивается возможность осуществить селективный химический процесс с максимальным выходом целевого продукта. Это, в свою очередь, создает немало трудностей, начиная с необходимости отделения целевого продукта от побочных и кончая проблемой использования последних. [c.89]

Последний вывод дает основание ожидать, что существует определенная корреляция между величиной ширины запрещенной зоны и разностью лект)1оотрина1ельностей аниона н катиона. Большая разность электроотрицательностей способствует образованию ионных связей. В таких случаях обратного пе])е-носа заряда от аниона к катиону ожидать трудно, и это хорошо коррелирует с тем, чю ионные твердые тела имеют широкую запрещенную. зону. Ширина запрещенной юны ряда неорганических соединений приведена в табл. 14.2. Количественное соотношение между шириной запрещенной. зоны и степенью ионности связи предложено Филиппсом и Ван Фехтеном [уравнение [c.86]

Поверхностные химические реакции возможны в том случае, когда соприкасающиеся фазы различны. При этом реальные твердые растворы можно рассматривать как химические соединения переменного состава. Образуемые в результате этих реакций поверхностные химические соединения (в отличие от объемных) не представляют отдельной самостоятельной фазы и их состав сте-хиометрически неопределен. Вступившие в поверхностную реакиик атомы и ионы твердого тела не порывают связей с атомами и ио- [c.18]

Существующие методы расчета энергий кристаллических решеток, применимые, строго говоря, к ионным твердым телам, а минералы в большинстве своем неионогениы Поэтому А. Ф. Капу-стинский полагал, что энергия решеток не может иметь здесь не- [c.9]

Для аккумуляторов с твердым электролитом необходимы высокие показатели проводимости электролитов, т, е. они должны принадлежать к суперионным проводникам. Подвижность ионов твердом теле является следствием определенной организация структуры, при которой ионы одного вида оказываются разупоря-дочениыми в пределах относительно жесткой упорядоченности других. Причем жесткость кристаллического каркаса, в котором как бы разлита ионная жидкость, благоприятствует ее текучести. [c.60]

I треннего сгорания, как правило, необходима активация реакционной смеси. Принято считать, что благодаря активации молекулы газовых смесей атомы или ионы твердых тел переходят в возбуж- денное состояние — становятся реакционноспособиыми. Самый. простой, но вместе с тем не всегда эффективный способ активации связан с нагревом, т. е. подведением тепловой энергии. Недостатком теплового возбуждения является то, что оно дает по-разному возбужденные молекулы реагентов, что, в свою очередь, делает их неравноценными друг другу в энергетическом отношении и способными взаимодействовать с образованием целого спектра, или набора химических продуктов. Тем самым утрачивается возможность осуществить селективный химический процесс с максимальным выходом целевого продукта. Это, в свою очередь, создает немало трудностей, начиная с необходимости отделения целевого продукта от побочных и кончая проблемой использования последних. [c.89]

Ионообменная хроматография основана на обратимом стехиометрическом (эквивалентном) обмене ионами, содержащимися в жидкой подвижной фазе (растворе) с ионами твердых сорбентов неподвижной фазы. Сорбенты, содержащие ионогенные группы, способные к обмену, называют ионообменниками или ионитами. Хроматограмма образуется вследствие неодинаковой способности к обмену у различных ионов хроматографируемого раствора. Этот вид хроматографии используют для фронтального, вытеснительного и элютивного методов анализа. [c.421]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология