Энергия электролитической диссоциации воды

Отсюда видно, что энергия, выделяющаяся при присоединении протона к молекуле Н2О, хотя и меньше, но того же порядка, что и энергия, выделяющаяся при присоединении протона к иону гидроксила 0Н . Отсюда следует, что процесс (3) может конкурировать с процессом (2), что проявляется в частичной электролитической диссоциации воды. Равновесие диссоциации воды в принципе можно представить следующим образом [c.671]

Когда химическая система выполняет работу над своим окружением в ходе обратимого процесса, уменьшение свободной энергии системы в точности совпадает с той частью работы, которая не является работой типа PV. Например, работа, вьшолняемая гальваническим элементом, является мерой уменьшения свободной энергии этого элемента. И наоборот, если к электродам электролитического элемента, подобного описанному в разд. 1-7, приложено напряжение, то электрическая работа, выполняемая над электролитическим элементом (и измеряемая методами, которые будут рассматриваться в гл. 19), равна приросту свободной энергии химических вешеств внутри него. Когда при пропускании электрического тока через воду происходит ее электролитическая диссоциация, использованная для этого электрическая работа расходуется на увеличение свободной энергии газообразных водорода и кислорода по сравнению со свободной энергией жидкой воды [c.71]

Приведенные данные показывают, что ряд свойств как физических, так и химических закономерно изменяется с возрастанием порядкового номера элемента и увеличением числа застраиваемых электронных слоев п в атоме (соответственно номеру периода, в котором расположен данный щелочной металл). Так, радиус атома возрастает, а энергия ионизации падает. В связи с этим химическая активность повышается от Ы к Сз и Рг. Это отчетливо проявляется в процессе окисления металла. Так, литий сравнительно стоек, а, например, цезий самовоспламеняется на воздухе. Литий спокойно взаимодействует с водой, калий при этом самовоспламеняется, а у цезия реакция идет со взрывом. Наиболее активен щелочной металл франций, энергия ионизации его атома наименьшая (3,98 эв). Электролитическая диссоциация гидроксидов ЭОН (щелочей) возрастает в той же последовательности (от ЫОН к СзОН и РгОН). [c.404]

Ионное произведение воды. Анализ экспериментальных данных показал, что чистая вода сама по себе уже электролит, хотя и очень слабый. Отдельные ее молекулы за счет взаимодействия с себе подобными подвергаются электролитической диссоциации, в результате чего образуются ионы водорода и гидроксила. Ион водорода Н представляет собой элементарную частицу протон,) размеры которого в 10 раз меньше атома водорода (линейные размеры протона см). При таких ничтожных размерах и огромном относительном заряде (+1) энергия взаимодействия изолированного протона с полярными моле- [c.113]

Другой причиной электролитической диссоциации, на которую указывал Д.И. Менделеев, является химическое взаимодействие растворенного вещества с растворителем. В результате такого взаимодействия образуются химические соединения ионов с растворителем, что приводит к измепепию энергии ионов в растворе и сопровождается выделением теплоты сольватации (в воде - теплоты гидратации). [c.12]

Импульсный радиолиз возник в радиационной химии, которая изучает химические и физико-химические превращения веществ под действием ионизирующего излучения. Его широко применяют для выяснения механизма радиолитических превращений, где с его помощью достигнуты крупные успехи установлено образование сольватированных электронов (ег) при радиолизе жидкостей, экспериментально обнаружено наличие шпор в облученных воде и этаноле, определены времена сольватации электронов в ряде жидкостей, идентифицированы другие первичные продукты радиолиза многих систем, исследована их реакционная способность и т. д. Кроме того, импульсный радиолиз часто используют для решения различных общехимических проблем. Этим методом получают и исследуют сольватированные электроны, неорганические и органические свободные радикалы, анион- и катион-радикалы, ионы металлов в необычных состояниях окисления, возбужденные молекулы и атомы, карбанионы и карбокатионы, ионные пары. Его применяют для изучения многих свойств указанных короткоживущих частиц реакционной способности, оптических спектров поглощения, коэффициентов диффузии, величин рК электролитической диссоциации и т. п. Нередко он находит применение для исследования особенностей химических и физико-химических процессов кинетики быстрых реакций, туннелирования электронов, переноса протонов, передачи энергии возбуждения, химической поляризации электронов и других. [c.123]

Процесс электролитической диссоциации, по Каблукову, связан с соотношениями энергии взаимодействия полярных частей сольва-тированных молекул и теплового движения ионов в растворе. При растворении различных соединений в воде и других полярных растворителях имеют место следующие энергетические отношения [c.123]

Изменение свободной энергии при электролитической диссоциации в воде [c.63]

Степень электролитической диссоциации зависит от природы растворителя, концентрации раствора и температуры. При разбавлении раствора она увеличивается, так как увеличивается число молекул воды, приходящееся на молекулу электролита, происходит более интенсивный распад молекул электролита на ионы. Повышение температуры раствора увеличивает энергию полярных молекул воды, вызывающих распад молекул электролита на ионы. Оба эти фактора вызывают увеличение концентрации ионов электролита в растворе. [c.77]

Существенное значение может иметь также электролитическая диссоциация различных веществ, обусловленная гидратацией ионов. Очевидно, что при радиолизе воды проявляются также и другие свойства жидкой воды, например развитая система водородных связей, т. е. ассоциация молекул, что является причиной некоторого упорядочения системы. Эти факторы могут, в частности, играть роль в процессах передачи энергии. [c.255]

Теория Аррениуса не объясняла причины электролитической диссоциации, так как не учитывала взаимодействия частиц в растворе. В то же время известно, что при растворении многих электролитов ь воде происходит нагревание или охлаждение раствора, что свидетельствует о происходящих при растворении изменениях энергии растворяющихся частиц. [c.18]

Теория электролитической диссоциации Аррениуса возникла на основе теории разбавленных растворов Вант-Гоффа, рассматривавшего растворы как идеальные газы, и явилась важным шагом в развитии последней. Отмечая большое научное значение теории Аррениуса, нельзя не учитывать ее существенных недостатков. Она не объяснила причин диссоциации. Различные твердые вещества, при растворении которых в воде или других полярных растворителях образуются электролиты, как правило, имеют ионные решетки. Таким образом, ионы при растворении веществ с ионными и сильно полярными решетками не образуются, как полагал Аррениус, а уже существуют в решетке. Растворитель лишь отделяет друг от друга противоположно заряженные ионы. Поскольку ионы противоположных знаков, образующие решетки, связаны между собой большими электростатическими силами, разделение ионов растворителем (электролитическая диссоциация) возможно только тогда, когда есть взаимодействие ионов с растворителем. При этом энергия взаимодействия ионов с растворителем (в водных растворах — энергия гидратации, в общем случае — энергия соль- [c.136]

Успешное использование электрической энергии в химической промышленности и металлургии во многом обязано работам русских ученых и инженеров. Одним из первых электрохимиков был русский академик В. В. Петров (1762—1834). В 1802 г. он построил самую мощную в то время в мире батарею из 2100 медно-цинковых элементов и применил ее для длительного электролиза воды, окислов ртути и других веществ. В 1805 г. в России Ф. Гротгус разработал первую теорию электропроводности электролитов, а в 1819 г. им была впервые высказана идея электролитической диссоциации, развитая позднее более подробно Аррениусом. В 1807 г. профессор Московского университета Ф. Ф. Рейс открыл явления электроосмоса и электрофореза. [c.549]

Подобно воде, жидкий аммиак сильно ассоциирован, главным образом за счет образования водородных связей. Однако они в данном случае сравнительно слабы (энергия связи порядка 1 ккал/моль). Вязкость жидкого аммиака почти в семь раз меньше вязкости воды. Его диэлектрическая проницаемость также значительно меньше, чем у воды (е = 27 при —60° С и е = 17 при +20° С). Электрический ток жидкий аммиак практически не проводит, так как электролитическая диссоциация по схеме МНз + NH3< "NH + NHJ ничтожно мала ионное произведение [NH4" j [NHJ]— = 2- Ю-33 (при —50°С). [c.385]

Электролитическая диссоциация галогеноводородов в водном растворе обусловлена тем, что водородные ядра удерживаются электронейтральными молекулами воды не намного слабее, чем однократно отрицательно заряженными ионами галогена. А так как, кроме того, выделяется еще энергия при гидратации ионов галогена, то в целом реакция (5) [c.752]

Для чистых германия и кремния значение ширины запрещенной зоны при 298° К больше энергии электролитической диссоциации воды A Ge= 0,67 эв = 15470 кал = 64 730 дж AEs =1,12 эв = = 25 820 кал = 108 030 дж. Значит, температурная зависимость элек- [c.521]

Водород — составная часть воды, своеобразной жизненной среды с молекулами, составленными из двух кайносимметриков, а потому особо устойчивыми термодинамически воды, имеюш,ей в своих молекулах значительный дипольный момент, содействующий образованию межмолекулярных связей, которым способствует и сетка водородных связей, устанавливающихся в тетраэдрически (симметрия р ) структурированной жидкой воде, а также имеющих большое значение для структурирования белков и нуклеиновых кислот. Особенно важными свойствами, порождающими электролитическую диссоциацию и многие другие важные для жизни явления, обладает вода в узком интервале температур от 0° С до примерно 60—100° С, т. е. в области, удобной для эволюции жизни с сохранением наследственности и тонкой психической информации (память). В условиях получения землей солнечной энергии и охлаждения земной поверхности путем излучения инфракрасных квант в мировое пространство вода легко конденсируется, образуя океан, чему помогает межмолекулярное притяжение дипольных молекул НаО друг к другу. [c.356]

Диссимиляция (от лат. dissimilatio — несходный) — распад в живом организме органических веществ с освобождением необходимой для жизнедеятельности энергии. Главным диссимиляционным процессом являются дыхание и брожение. Диссоциация электролитическая — см. Электролитическая диссоциация. Дистилляция (перегонка) — разделение жидких смесей на фракции различных составов путем их частичного испарения с последующей конденсацией образовавшихся паров. Простая Д.— частичное испарение кипящей жидкой смеси путем непрерывного отвода и конденсации образовавшихся паров. Полученный конденсат называется дистиллятом, а неиспарившаяся жидкость — кубовым остатком, Д. применяют в химии, химической и нефтяной промышленности. Дистиллированная вода — вода, очищенная от других соединений перегонкой. Дитизон (дифенилтиокарбазон) [c.48]

Как уже отмечалось, растворение является сложным физико-химическим процессом, в результате которого частицы растворенного вещества энергично взаимодействуют с молекулами растворителя. Если - растворитель — вода, то энергия такого взаимодействия во многих слу чаях столь велика, что ее достаточно для разрушения ионной (например, Na l) или молекулярной решеток, если молекулы последней содержат полярные связи (на пример, Hg li). Вещества типа кислот, солей и оснований растворяются в воде в виде ионов, т. е. участвуют в процессе электролитической диссоциации. [c.51]

Вещество в одних растворителях может вести себя как электролит, а в других —как неэлектролит, потому что процесс электролитической диссоциации зависит не только от природы вещества, но и от применяемого растворителя. Характер взаимодействия одного и того же вещества с различными растворителями не одинаков. Например Н2504 хорошо диссоциирует в воде, слабее в этаноле, а ее раствор в бензоле тока вообще не проводит. Ведь диссоциация происходит под действием полярных молекул. Кроме того, среда играет важную разъединяющую роль, о которой судят по величине диэлектрической проницаемости е, так как при диссоциации полярных соединений распад молекулы происходит по месту сильно полярных связей. В Н2504 разрывается связь между Н и О, а это гораздо легче происходит в воде, где Н20 = 78.5 (при 25° С), чем в этаноле ( Сан он = 24,2) или бензоле ( СеНе = 2>28)- Следовательно, чем больше е, тем меньше надо затратить энергии для разделения ионов. Повышение температуры усиливает тепловое движение ионов и, действительно, облегчает процесс диссоциации электролита. Степень и константа диссоциации слабых электролитов, как правило, возрастает с ростом температуры растворов. [c.123]

Теория Коссел я объясняет очень хорошо многие особенности строения и образования сложных молекул. Считая ионы шарами с действующими между ними кулоновскими электрическими силами, Коссель смог приближенно вычислить энергии, необходимые для расчленения молекул, и объяснить многие химические свойства соединений. Влияние величины заряда иона на прочность связи можно иллюстрировать следующим примером. В ряде НС1, НаО, HjN валентность и заряд аниона растут от одного до трех. Соответственно этому растет прочность связи. НС1 легко нацело диссоциирует в растворе, HjO диссоциирует лишь в слабой степени, а NHj совершенно не отщепляет иона Н" Влияние радиуса иона тоже легко пояснить на примере ряда Н. 0, HaS, HgSe и НаТе. Анионы имеют аналогичное строение,, но растущий от кислорода к теллуру объем. Соответственна этому уменьшается прочность связи (константы электролитической диссоциации равны 10 10" 10 и 10 вода является очень слабой кислотой, HgS—слабой, но HjTe—довольно сильной). [c.313]

Хотя вода и фтористый водород обладают близкими плотностями и диэлектрическими постоянными, их свойства как растворителей различаются чрезвычайно резко. Это является превосходным доказательством ошибочности физической теории растворения и подтверждает правильность гидратной теории растворов Д. И. Менделеева и развитых И. А. Каблуковым и В. А. Кистя-ковским представлений о роли сольватации "в процессах электролитической диссоциации. Последняя связана не только с диэлектрической постоянной растворителя, но и с энергией сольватации образующихся 1онов. [c.69]

Принимая во внимание более или менее монотонное упрочнение гидридов элементов второго периода в ряду от LiH до FH, следует найти причину перехода от основной к кислотной функции. Для ответа на этот вопрос важна оценка порядка величины энергий диссоциации на R+-f Н и на Н + R для соединений элементов ряда Li. . . F. При этом для упрощения рассуждений нужно провести сравнение не для насыщенных молекул гидридов, а для двухатомных в первую очередь проведем сопоставление LiH и FH. Затем добавим к энергии диссоциации энергию взаимодействия ионов Н и Н с водой и энергию сольватации ионов Н3О+ и ОН". В результате получим ответ на поставленный вопрос. Приводим сначала расчеты для электролитической диссоциации HF выводе и для реакции [LiH] с водой в первом случае идет кислотная диссоциация, а во втором — процесс с выделением водорода и образованием электролитически диссоциирующего основания. [c.304]

Электролитическая диссо1щация галогеноводородов в водном растворе обусловлена тем, что водородные ядра удерживаются электронейтральными молекулами воды не намного слабее, чем однократно отрицательно заряженными ионами галогена. А так как, кроме того, выделяется еще энергия при гидратации ионов галогена, то в целом реакция (5) является энергетически выгодным процессом. То. же оказывается справедливым и в случае других сильных кислот. В неводшлх растворах диссоциация, если она имеет место, также происходит благодаря присоединению водородных ядер к молекулам растворителя. Чистые галогеноводороды не проводят электрического тока, и в отсутствие воды при обычной температуре они также очень мало реакционноспособны. [c.841]