Равновесие ионное гетерогенное

Рассмотрение химических равновесий в растворах не может быть оторвано от рассмотрения фазовых равновесий В зависимости от того, происходит ли химический процесс в одной фазе или связан с равновесием двух или нескольких фаз, различают равновесия в гомогенных (однородных) системах, как, например, реакции между ионами в растворах, и гетерогенных системах (неоднородных), например, равновесие в системе осадок — насыщенный раствор. -Равновесия в гетерогенных системах рассматриваются в главе VII. [c.63]

ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ — константа равновесия гетерогенной реакции растворения (или обратной реакции осаждения) малорастворимой соли в определенном растворителе. Процессы образования и растворения осадков имеют большое практическое значение для различных отраслей науки и промышленности. Константа равновесия реакции растворения, называемая произведением растворимости ПР , является произведением концентраций соответствующих ионов в насыщенном растворе. Эта величина постоянна при постоянной температуре и давлении и может быть одной из основных характеристик осадка, на основании которой изменяют растворимость осадка, рассчитывают оптимальные условия осаждения. Правило постоянства произведения концентраций вытекает из закона действующих масс, если его применить для насыщенного раствора малорастворимого электролита. Например, в насыщенном растворе хлорида серебра содержатся отдельные ионы Ag+ и С1 , находящиеся в равновесии с твердой фазой Ag l [c.204]

Ионное равновесие в системе раствор - осадок. Закон действия масс применим к гетерогенной равновесной системе, состоящей из кристаллов малорастворимого электролита (соли, основания, кислоты) и его ионов в насыщенном растворе [c.275]

Применение закона действующих масс к ионообменным процессам весьма затруднено вследствие невозможности получения точных данных и тем, что многие из исследованных твердых ионитов гетерогенны. Только в последнее время появились такие монофункциональные иониты, как сульфокислотные, фенольные и карбоксильные. Вместе с тем следует учитывать, что одной из серьезных трудностей при применении закона действующих масс является необходимость экспериментального определения активностей различных ионов как в растворе, так и в твердой фазе. Важно отметить, что эти затруднения присущи не только процессам ионного обмена, но и почти всем ионным реакциям, в том числе и гомогенным. Попытками экспериментального определения ионных активностей [334, 335, 341 ] при помощи мембран из глинистых минералов иллюстрируется стремление преодолеть одно из последних препятствий при изучении равновесий ионного обмена. [c.24]

В литературе распространены в основном три точки зрения на механизм И. о. Первая из них сводится к т. н. мембранному равновесию, т. е. процессу, протекающему при наличии мембраны, проницаемой для одних ионов и непроницаемой для других аналогия с такой мембраной связана с неподвижностью одного из ионов (аниона или катиона) твердого сорбента и невозможностью его перехода в жидкую фазу. При мембранном равновесии ионные произведения для свободных ионов по обе стороны мембраны равны, что приводит к выводу о том, что константа равновесия И. о. равна единице. Другая точка зрения — осмотич. теория И. о. — сводится к рассмотрению термодинамики осмотич. явлений при проникновении жидкой фазы в сорбент и его набухании. Наиболее же распространенным является взгляд на И. о. как на гетерогенную химич. реакцию двойного обмена типа [c.154]

Реакции осаждення принадлежат к числу обратимых ионообменных реакций. Они протекают в том случае, если противоположно заряженные ионы двух растворимых веществ-электролитов образуют малорастворимое вещество. Реакции осаждения заканчиваются установлением гетерогенного равновесия ионы в растворе— осадок малорастворимого вещества [c.121]

Поскольку экстракционные равновесия являются гетерогенными, для получения данных о механизме извлечения необходимо знание состояния соединений рения как в водных, так в неводных и смешанных растворителях. В случае полярных растворителей (вода, спирты, кетоны и ряд аминов) в растворах находятся ионы и соответствующие ассоциаты (ионные пары, тройники и т. д.), причем состав ассоциатов и параметры, характеризующие их (в основном межионное расстояние и константы ассоциации) являются как функциями диэлектрических проницаемостей равновесных фаз, так и свойств и строения соответствующих растворителей [56]. Кроме того, поскольку при извлечении рения, как это было показано ранее, в состав ряда сольватов входит вода [20] и поскольку органические растворители в той или иной степени взаимодействуют с ней, необходимо изучение ряда равновесных систем, а также различных факторов, влияющих на соответствующие равновесия [21—26]. [c.247]

Равновесие между твердой солью и ее ионами в растворе является одним из примеров гетерогенных равновесий. Константа такого равновесия, называемая произведением растворимости, ПР, позволяет количественно судить о степени растворимости соли. Добавление к раствору иона, участвующего в равновесии растворения, приводит к уменьшению растворимости соли. Это явление служит еще одним примером влияния общего иона. [c.136]

Наличие повышенной электропроводности поверхностного слоя (например, электропроводность поверхностного слоя льда толщиной 1 мм на порядок выше электропроводности объемной фазы), очевидно, является свидетельством того, что поверхностный скачок потенциала возникает не только из-за дипольной ориентации молекул, но и частично обусловлен свободными носителями зарядов. Являются ли эти свободные носители зарядов электронами или ионами, возникающими ири диссоциации нейтральных молекул воды в поверхностном слое, сейчас принципиального значения не имеет. Важно лишь то, что в термодинамические уравнения равновесия реальных гетерогенных систем необходимо ввести слагаемое, отражающее работу заряжения по верхностного слоя. [c.247]

Под руководством Г. М. Панченкова в МГУ проведены исследования в области равновесия ионного обмена на цеолитах и термодинамики гетерогенных равновесий предельных углеводородов и спиртов на цеолитах. [c.266]

Для вывода уравнения изотермы ионного обмена воспользуемся условием равновесия в гетерогенной системе типа (2. 4) [c.171]

В системах из одного компонента гетерогенные процессы сводятся к переходу его из одной фазы в другую без изменения химического состава фаз. Сюда относятся процессы плавления, испарения, возгонки и противоположные им процессы отвердевания (кристаллизации) и конденсации. Все эти процессы взаимно обратимы, и в действительности переходы отдельных молекул (или ионов) происходят всегда и в ту и в другую сторону. Наблюдаемое же нами течение процесса в одну сторону является лишь результатом преобладания скорости этого направления над скоростью противоположного направления, а наблюдаемая скорость является суммарной скоростью процесса и по величине равна разности скоростей прямого и обратного процессов. Соотношение между скоростями прямого и обратного процессов определяется тем, в какой мере данное состояние системы отличается от состояния равновесия. Чем ближе обе фазы к взаимному равновесию, тем меньше суммарная скорость процесса, так как тем ближе друг к другу скорости прямого и обратного процессов. [c.487]

Многие химические процессы, применяемые в промышленности, и главным образом в основном химическом синтезе, основаны на реакциях твердой фазы с газом. К таким процессам относятся, например, получение металлов восстановлением газами, обжиг сульфидных руд, получение основных полупродуктов неорганического синтеза — аммиака, серной кислоты и многих органических соединений методами гетерогенного катализа, а также очистка веществ и выращивание монокристаллов (полупроводниковая промышленность). Очень важно здесь то, что в таких гетерогенных системах концентрация дефектов зависит не только от температуры, но и от равновесия между соответствующими компонентами твердой и газовой фаз. Так, например , состав решетки NiO меняется при увеличении парциального давления кислорода, причем в результате окислительно-восстановительной реакции увеличивается количество ионов О - в решетке и одновременно образуется эквивалентное количество ионов Ni +. В соответствии с требованиями об электронейтральности системы в целом, в решетке появляются катионные вакансии [c.435]

Рассматриваемое твердое вещество представляет собой ионное соединение (как и другие твердые вещества, которые мы будем обсуждать в данном разделе). Такие соединения почти всегда являются сильными электролитами в растворенном виде они присутствуют в растворе в виде ионов. Из разд. 14.3 нам известно, что в гетерогенных реакциях концентрация твердого вещества остается постоянной, что позволяет включить ее в константу равновесия. Таким образом, выражение для константы равновесия [c.124]

Рассмотрим закономерности электрохимических процессов, при протекании которых нарушается электродное равновесие в результате медленного перехода заряженных частиц через границу между электродом и раствором. В то время как стадии подвода и отвода реагирующих веществ не относятся к специфически электрохимическим стадиям, поскольку они характерны для любого гетерогенного процесса, переход заряженных частиц (электронов или ионов) через границу раздела фаз представляет собой чисто электрохимическое явление. [c.229]

Величина Ка указывает, что при 25° С в гетерогенной системе, составленной из цинка, никеля и водных растворов 2пА, Ы1А, при равновесии активность ионов 2п2+ в 8 -10 раз превышает актив- [c.130]

Методы изучения гетерогенных равновесий а) метод растворимости б) метод распределения, основанный на изучения коэффициентов распределения металла-комплексообра-зователя, адденда или комплекса между двумя растворителями в) метод ионного обмена (о равновесной концентрации адденда, металла-комплексообразователя и комплекса судят по изучению равновесия между раствором, содержащим адденд, центральный ион или комплекс и ионнообменной смолой). [c.267]

При установившемся гетерогенном ионном равновесии в раствор переходит в единицу времени столько ионов, сколько их снова возвращается в осадок (вследствие ничтожно малой растворимости считаем, что степень ионизации электролита в растворе равна 1). Константа равновесия для данной системы равна [c.275]

Этот процесс является гетерогенным, т. е. протекает на поверхности осадка. Поэтому константа равновесия этого процесса будет определяться только произведением активностей ионов в растворе и не зависеть от активности твердого компонента [c.163]

Оксид-хлорид висмута Bi( l)0—малорастворимое вещество. Та его часть, которая находится в растворе, подвергается полному гидролизу (оксид-ион играет роль сильного основания). Составьте уравнение гетерогенного равновесия насыщенный раствор— осадок. Рассчитайте молярные концентрации (моль/л) всех ионов в насыщенном растворе этого вещества при 25° С. [c.240]

Окислы большинства металлов имеют ионные решетки, что обусловливает высокую температуру плавления. При плавлении смеси двух солей температура плавления зависит от состава смеси. Рассмотрим наиболее простые типы диаграмм плавкости двойных систем. На рис. 75 представлены три простейших тйпа таких диаграмм. Диаграммы плавкости описывают равновесия в гетерогенных системах. [c.273]

При определении шкалы селективности различных ионов лучше рассматривать равновесие как гетерогенное, а смешанную форму ионита — как твердый раствор. В этом случае выбирают сравниваемые состояния для А- и В-форм в виде чистых веществ, т. е. чистые А- и В-формы [В34, 35], так как константа равновесия является тогда характеристикой изменения стандартной свободной энергии, сопровождающего переход в процессе ионного обмена одной формы полностью во вторую. На этом основании Боннер с сотр. В39, 43] составили шкалу селективности для адсорбции раздичных катионов на ионите Дауэкс-50 из растворов, имеющих ионную силу, равную 0,01 М. Этот метод описывается ниже. [c.59]

Термодинамический анализ равновесия в гетерогенных системах может быть основан на сзтгерпояиции термодинамических функций для замкнутой системы и термодинамических функций для открытых подсистем, являющихся частью замкнутой системы. В случае ионного обмена замкнутая система включает ионит и раствор, а подсистемы — раздельно ионит и раствор. Для замкнутой системы справедливо уравнение [c.81]

При расчете константы равновесия этой гетерогенной реакции (константы обмена) следует учитывать коэффициенты активности веществ в растворе и в сорбенте. Как правило, константы обмена возрастают с увеличением заряда иона н сульфокатионите константа обмена однозарядных ионов на водород близка к единице, а трехзарядных — к 10. У ионов данной величины заряда и в не слишком конц. р-рах она возрастает с увеличением истинного (негидратированного) радпуса иона так, на монофункциональных сульфокатио-нитах константа обмена лития на водород равна примерно 0,6, а цезия — ок. 2. Иониты с аномально высоким по отношению к данному иону ионообменным сродством носят название селективных избирательность достигается введением в иониты специальных, обычно слабоосновных функциональных групп, нередко образующих с выделяемым ионом комплексное соединение. Большие по размерам ионы (витамины, антибиотики и пр.) или даже обычные ионы при поглощении ионообменными сорбента.ми очень плотной структуры обмениваются в малой степени, иногда — лишь на внешней поверхности зерен сорбента (т. наз. экстракристалл и ческий обмен). В остальных случаях обычно в И. о. участвуют все способные к обмену группы сорбента. Поэтому ионит, в отличие, наир., от активного угля, можно рассматривать как гомогенную фазу безотносительно к его структуре. Вследствие этого, в частности, обменная емкость ионообменных сорбентов пе зависит от их зернения. [c.154]

Изучение ассоциации может быть обусловлено рядом причин. Например, при рассмотрении связывания катионов полимерными кислотами следует решить вопрос о том, каким образом большое число лигандов, присоединенных к основной цепи гибкой макромолекулы, может принимать участие в образовании хелатиых комплексов. Равновесие при связывании ионов в гомогенном растворе также имеет прямое отношение к равновесию в гетерогенных системах, содержащих сшитые полиэлектролиты, т. е. ионообменные смолы. Точно так же, для того чтобы понятие [c.310]

Существенная особенность систем (1.29), (1.30) и (1.31) — отсутствие условия равенства химических потенциалов растворителя в фазах ионита и раствора. Однако вместо этого равенства появились новые уравнения связи, которые можно толковать, как запись условий равновесия для гетерогенной реакции образования сольвата из растворителя и соединения фиксированный ион — противоион. [c.13]

В работе Хаманна и Маккея [36 ] был рассмотрен вопрос о влиянии давления на равновесие ионного обмена, проводившегося на смолах, т. е. в условиях гетерогенного процесса, включающего обмен ионами между растворами и смолами. Авторами было изучено изменение концентрации водного раствора МаС1 при перемешивании его при различных давлениях со смесью (1 1) двух смол, одна из которых обладала слабой кислотностью, а другая — слабой основностью. В изучавшейся системе протекала реакция [c.68]

Рис. 2.20 Номограмма для расчета ионного гетерогенного равновесия слабодиссоциируе-мых одноосновных монофункциональных катионитов для случая, когда кинетика обмена лимитируется скоростью ионизации ионогеншых групп

Общее условие равновесия двусфазной гетерогенной сясмш, в которой одной из фаз является ионит, может быть записано следующим образом [c.21]

В ней освещены важнейшие особенности обмена ионов на различ-, ных органических и неорганических ионитах — ионообменных смолах, целлюлозных ионитах, глинах, почвах и слюдах, кратко излагаются >1ембранное равновесие, кинетика гетерогенных процессов, теория адсорбции на неоднородных а)1Сорбентах. Кроме того, рассматриваются диффузия и миграция ионов в ионитах — вопросы, имеющие непосредственное отношение к кинетике ионного обмена. [c.312]

В случае, когда коэффициенты диффузии всех ионов примерно одинаковы, электрическое поле ионов, тормозящее или ускоряющее обменный поток, не возникает, и можно воспользоваться подходом, впервые предложенным, по-видимому, Р. Бернером и Дж. Морзе [56], изучавшим растворение кальцита в морской воде. Они предположили, что раствор па поверхности реакции также равновесен в каждый момент времени, однако нри этом необходимо учитывать еще одно условие равновесия - равновесие но гетерогенной реакции, а в объеме раствора этого условия нет. Таким образом, раствор локально равновесен но каждому компоненту в объеме и на поверхности реакции, но это разные равновесия. Между этими подсистемами идет обмен но каждому компоненту, который прекращается лишь с установлением общего равновесия. В случае, когда коэффициенты диффузии ионов существенно отличаются, в игру вступает и возникающий за счет быстрого движения одних ионов и отставания других так называемый диффузионный потенциал. Для двухкомпопепт-пого раствора диффузионный потенциал приводит к диффузии ионов с некоторым постоянным эффективным коэффициентом. [c.11]

Произведение концентраций ионов в насыщенном растворе малорастворимого электролита есть величина постоянная при данной температуре. Она называется произведением растворимости, обозначается символом ПР и представляет собой константу равновесия гетерогенной системы, состоящей из твердой фазы малорастворимой соли и ее насыщенного раствора. Для сульфата бария эта величина определяется выражением [Ва +] [SO4 ] = ПРваяо, и составляет 1,1-10 при 25°С. [c.75]

Гетерогенное равновесие между трудно растворимой солью и образующимися из нее ионами в растворе. Например, над осадком Ag l в растворе находится некоторое количество растворенного Ag l, jiOTopoe в силу высокой степени диссоциации практически полностью присутствует в виде ионов. Следовательно, имеет место равновесие [c.232]