Молекула оболочка гидратная

Очевидно, чем болыпе заряд и меньше размеры катиона, тем сильнее его поляризующее действие на молекулу воды гидратной оболочки, приводящее к разрыву связи О—Н и появлению в растворе ионов оксония (водорода). Количественно гидролиз по [c.176]

В кластерах с КЧ = 6 молекулы воды расположены вокруг ионов по вершинам слегка искаженных октаэдров. В случае К+ эти октаэдры искажены несколько больше, чем октаэдры вокруг Ыа+. Между молекулами воды, образующими первую гидратную оболочку иона Ыа+ в / -структурах, водородная связь никогда не образуется. Среди / -структур кластеров К(Н20) иногда возможны такие, в которых молекулы первой гидратной оболочки соединены водородной связью. Молекулы воды, принадлежащие ко второй гидратной оболочке, образуют, естественно, водородные связи как друг с другом, так и с молекулами, составляющими ближайшее окружение иона. [c.146]

Напомним, что катионы в водном растворе существуют в виде катионных аквокомплексов, образованных за счет донорно-акцеп-торного взаимодействия К—ОН 2. Аквокомплексы в свою очередь гидратированы посредством водородных связей. Можно считать, что чем выше заряд и меньше размеры катиона, тем сильнее его акцепторная способность (прочнее связь К—ОН2), тем сильнее поляризуется связь О—Н координированной молекулы воды и тем сильнее водородная связь между координированной молекулой Н2О в комплексе и молекулами воды гидратной оболочки комплекса. Все это может привести к разрыву связи О—Н в координированной молекуле Н2О, к превращению водородной связи —Н... ОНа в ковалентную с образованием иона ОН и гидроксо-аквокомплекса по схеме [c.238]

Конечно, обмен молекул между гидратными оболочками ионов и соседними агрегатами молекул воды, безусловно, существует. Использование метода меченых атомов показало, что изотопный обмен происходит со многими, даже самыми прочными соединениями. Об этом говорит и Самойлов, ссылаясь на опыты А. А. Гринберга. Систематические исследования [c.152]

Как мы знаем, каждая молекула Н2О может образовать четыре водородные связи со своими соседями. Будучи обращена одной стороной к иону, она может образовать с находящимися вокруг нее молекулами второй гидратной оболочки лишь две водородные связи. Поскольку связь возникает между двумя молекулами, на долю каждой приходится 1/2 энергии связи, отсюда в выражении появляется произведение пЕ С учетом изложенного выражение для величины энергии гидратации иона ДОр можно представить суммой [c.284]

Ионы, имеющие большие заряды [железо (III), алюминий], характеризуются и значительными величинами энтальпии и энтропии. Теоретическое вычисление теплот гидратации связано с учетом целого ряда слагаемых. После первых, грубо приближенных расчетов по Борну было сделано много попыток так или иначе улучшить теоретический метод. К. П. Мищенко и А. М. Сухотин, исходя из предположения, что эффективный радиус молекулы воды в гидратной оболочке равен 0,193 нм, предложили метод расчета, в котором были приняты во внимание экзоэффекты взаимодействия иона с жесткими диполями воды, а также ориентационной и деформационной поляризации диполей воды, дисперсионные силы между ионом и молекулами воды, взаимное отталкивание диполей в гидратной сфере, отталкивание иона и диполей при перекрытии их электронных оболочек, поляризация растворителя гидратным комплексом и взаимодействие между водой и гидратным комплексом, отвечающее экзоэффекту. Большое число факторов, принятых во внимание в этих расчетах, делает их результаты наиболее надежными. Между прочим указанные авторы пришли к выводу, что тепловое движение не может существенно влиять на координационные числа гидратации вероятность того, что данная молекула в гидратном слое покинет его и оставит свободное место в гидратной оболочке иона, колеблется по порядку величины от 10 (ион лития) до 10 (ион цезия), т. е. ничтожно мала. [c.255]

Вещества, распадающиеся в растворах или расплавах на положительно заряженные (катионы) и отрицательно заряженные (анионы) ионы, называются электролитами Электролитами являются кислоты, основания, соли Ионы в растворе сольватированы (гидратированы), т е окружены оболочкой из молекул растворителя Катионы К " связаны с молекулами воды гидратной оболочки донорно акцепторной связью и являются акцепторами электронных пар, доноры — атомы кислорода Н2О Анионы А" связаны с молекулами Н2О либо куло новскими силами, либо водородной связью, при образовании которой они — доноры электронных пар Схематически гидратную оболочку ионов можно изобразить следующим образом [c.121]

Как было показано в предшествующих разделах, предельные термодинамические свойства и спектральные исследования убедительно доказали, что молекулы сахаридов в водном растворе сильно гидратированы. Наличие у молекул сахаридов гидратных оболочек, в которых водородные связи более прочны, чем в массе растворителя, препятствует взаимодействию между молекулами растворенного вещества. [c.103]

Во всех случаях под влиянием растворенного вещества смещения voH- и Va-полос ВОДЫ происходят на величину, меньшую ее полуширины. Поэтому для выделения полос молекул воды гидратного слоя необходимо знание концентрации растворенных ионов, в соответствии с чем нужно производить разложения наблюдаемых сложных контуров. Отсутствие надежных данных по диссоциации растворяемых солей приводит к тому, что исследователь оказывается лишенным возможности оценить долю молекул воды, связанных с ионами. Полосу поглощения жидкой воды, деформированной внедрившимися в нее ионами молекул первой гидратной оболочки, [c.147]

Ионы в растворе сольва тированы (гидратированы), т. е. окружены оболочкой из молекул растворителя.. Катионы К " " связаны с молекулами воды гидратной оболочки донорно-акцепторной связью и являются акцепторами электронных пар доноры — атомы кислорода НгО. [c.121]

Конечно, обмен молекул между гидратными оболочками ионов соседними агрегатами молекул воды, безусловно, существует. Использование метода меченых атомов показало, что изотопный обмен происходит со многими, даже самыми прочными соединениями. Об этом говорит и Самойлов, ссылаясь на опыты А. А. Гринберга. Систематические исследования А. И. Бродского скорости изотопного обмена кислорода и других атомов, а также работы А. И. Шатенштейна по скорости изотопного обмена водорода показали, что скорость обмена зависит не от прочности образованных соединений, а от подвижности атомов в соединении, которая определяется не устойчивостью соединения, а характером связи атомов в соединении.Чем более полярна связь, чем она менее ковалентна, тем больше скорость обмена. Вполне возможно, что и скорость обмена молекул воды зависит от различия в связях молекул воды с ионами больших и малых радиусов. [c.181]

Гидратная оболочка не влияет или незначительно влияет на эффективность парамагнитного иона. Из-за быстрого обмена молекул воды гидратная оболочка как бы прозрачна для резонирующих ядер. [c.214]

Связь между объемной вязкостью и структурой должна приводить к тому, что гидратация ионов в растворах электролитов будет влиять на величину т). Теоретические расчеты Фишера и Зайцевой [32] показывают, что гидратация ионов изменяет объемную вязкость в четыре раза сильнее, чем динамическую. Это можно объяснить тем, что существенным моментом при гидратации является сжатие воды под действием электрического поля ионов. Кроме того, при сжатии или расширении жидкости молекулы внутри гидратной оболочки также перемещаются относительно друг друга. Однако можно считать, что при обычном вязком течении гидрат-ная оболочка участвует в нем как нечто целое, и поэтому движение молекул внутри оболочки не имеет большого значения в динамической вязкости. [c.129]

Как полагает Каминский [46], если размеры ионов малы, а заряд велик, то отрицательный температурный коэффициент величины В для таких ионов можно объяснить тем, что ослабляется связь молекул воды о внешней оболочке гидратированного иона следовательно, из-за теплового движения они будут не так строго ориентированы, как молекулы внутренней гидратной оболочки, что и приводит к уменьшению величины Цог при повышении температуры. Учитывая изложенные выше соображения, иолучим, что даже в этом случае т1-е+т)ог> П (г. [c.148]

Метод Ван-Аркеля и де-Бура был развит и уточнён последующими исследователями, особенно Мищенко с сотрудниками. В своих работах Мищенко учел явление асимметрии диполя воды, т. е. то, что положительный заряд молекул воды расположен ближе к ее периферии, чем отрицательный. Видоизменение модели молекулы воды позволило учесть различие в гидрофильности анионов и катионов одинаковых размеров и валентностей. Далее Мищенко принял во внимание некоторые дополнительные эффекты, не учтенные предыдущими исследователями, например тепловое движение молекул в гидратной оболочке и дисперсионные силы. Все это позволило повысить точность и строгость расчетов. [c.68]

Влияние повышения температуры или концентрации на кинетику кристаллизации тригидрата фторида алюминия можно объяснить тем, что уменьшение доли молекул, образующих гидратную оболочку, приводит к повышению вероятности взаимодействия фтор-ионов между собой и образованию устойчивых зародышей твердой фазы [7, 8]. Однако такой механизм справедлив только для температур не выше 353° К, так как при более высоких температурах начинает сказываться влияние броуновского движения молекул и ионов. [c.23]

Рис. 111. Время удерживания молекул воды гидратной оболочкой катиона в растворе

Кажущиеся моляльиые объемы Фу и теплоемкости Фс глицина, аланина, -аланина и их нейтральных аналогов ясно указывают иа существование более плотной и более упорядоченной упаковки молекул воды (гидратной оболочки) вокруг заряженных частиц. Метильная группа аланина — вот причина стериче-ского отталкивания, которое мешает сольватированию. Однако, как показывают данные для -аланина, сольватация нарушается при разделении зарядов, т. е. при ослаблении взаимного притяжения зарядов в цвиттер-ионе. Значения Фс согласуются с этим объяснением меньшие значения отрал<ают существование более упорядоченной системы или меньшую степень свободы, а следовательно, меньшую способность поглощать тепло при увеличении температуры. [c.44]

Гидратированные многозарядные катионы металлов реагируют с водой как катионные кислоты средней силы. Водный раствор соли алюминия содержит, например, ион гексаакваалю-миния (1П) [А1(Н20)б] +. Вследствие высокого заряда катиона между ионом АР+ и атомами водорода гидратной оболочки возникает сильное отталкивание. Это приводит к переносу протона от молекулы воды гидратной оболочки к молекуле воды — растворителя с образованием иона гидроксония. Реакцию протолиза можно записать в виде следующего уравнения [А1(НгО)в]3+ + НаО Н,0++[А1(НаО)бОН]2+ [c.384]

В слабокислых растворах ион Ti + гидратирован шестью молекулами воды — [Т1(Н20)б1 + — и имеет фиолетовую окраску. В концентрированных растворах H2SO4 замещается часть молекул воды гидратной оболочки на сульфатогруппы, и окраска изменяется на голубую. Ион [Т (Н20)б1 + довольно устойчив, окисляется и гидролизуется медленно. Из водного раствора можно выделить твердую фиолетовую соль Т1г(504)з-5Н20. Титан (И1) образует множество сложных комплексных соединений с сульфатами щелочных металлов [9, 10, 17, 23]. [c.225]

Укажем сначала те два возможных механизма, с помош,ью которых растворяемые веш,ества могут в принципе влиять на колебательный спектр воды. Очевидно, что в процессе растворения на-ходяш,иеся в воде ионы и молекулы окрун<аются гидратной оболочкой. При этом связь молекул воды гидратного слоя с центральным ионом будет отличаться от связей между молекулами в жидкой воде. В результате этого колебательные частоты молекул воды гидратного слоя будут отличаться от частот колебаний молекул чистой воды. С другой стороны, внедрение гидратированного иона в псевдорешетку воды, как правило, вызывает некоторую его деформацию, что тут же проявляется в изменении колебательного спектра воды. Таким образом, оба эффекта, связанные с растворением солей и молекул в воде, должны сопровождаться изменением ее колебательного спектра. [c.146]

Квадратные скобки содержат все взаимодействия катиона и, соответственно, аниона со своей оболочкой, причем обозначения отдельных эффектов те же, что в г.п. IV, стр. 89 при расчете теплоты гидратации для т = 0. Члены, обозначенные Я, отражают энергию взаимодействия ионов с молекулами воды гидратных комп.лексов соседних ионов. Члены, обозначенные д,— энергию взаимоде ствия молекул воды соседних гидратных комплексов между собою. Иа геометрических соображений следует, что каждг.тй из членов Я и д, в свою очередь, может быть вычислен только как сумма нескольких эффектов. [c.131]

Ионы атомов, имеющих относительно малые размеры или большой заряд (например, Ь1+, Mg2+), сильно ориентируют молекулы воды. Можно предположить, что эти ионы окружены прочно связанной с ними гидратной оболочкой, которая при движении иона перемещается вместе с ним как целое. Следовательно, це относительно велико, поскольку такой гидратированный ион, рассматриваемый как единое кинетическое образование, имеет довольно большие размеры. Кроме того, при комнатной температуре поле, создаваемое ионом и молекулами внутренней гидратной оболочки, может ориентировать близлежащие молекулы воды, расположенные вне гидратной оболочки, т. е. т1ог также имеет положительный знак. При этих условиях возрастание вязкости за счет членов т]е+т1ог будет сильнее, чем ее уменьшение за счет члена Т18(г- Можно принять, что при этом разрушающее действие ионов на структуру относительно мало, поскольку атомы водорода, ориентированные наружу из гидратной оболочки, довольно хорошо в1писываются в тетраэдрическую структуру, образованную молекулами воды. Поэтому для [c.146]

На поперечное колебание молекулы воды катионы влияют тогда, как продольное колебание связи О—Н остается неизменным. Анионы влияют на частоту колебания связи О—Н, но не влияют на поперечные колебания. Это также подтверждает выводы, сделанные на основе изучения других явлений, о том, что при гидратации катионов молекулы воды в гидратной оболочке ориентированы атомом кислорода к катиону и связь молекулы воды с катионом осуществляется через атом кислорода, тогда как при гидратации анионов молекулы воды гидратной оболочки ориентированы к иону атомами водорода и связь между ионом и молекулой воды по xapaiKTepy соответствует водородной овязи [c.563]

Молекулы воды гидратной оболочки этого комплекса оказываются сильно лабилизованными вследствие поляризующего действия поля трехзарядных ионов РЗЭ, и их восстановление у капельного электрода должно быть облегчено по сравнению с разложением воды. Это дает возможность предположить, что, вероятнее всего, волны РЗЭ обусловлены восстановлением молекул воды из гидратной оболочки аквакомплексов РЗЭ, Б то время как сам катион не восстанавливается. Поэтому в присутствии РЗЭ в кислой среде на полярограмме можно наблюдать две волны водорода 1-я волна с =—1,6 — отвечает восстановлению ионов водорода, образующихся при добавлении кислоты, 2-я волна с Ei. . от 1,95 до 2,4—отвечает восстановлению молекул воды из аквакомплексов редкоземельных элементов (рис. 1). [c.339]