Cтраница 1
Обобщенные потенциалы и радиусы ионов. [1] |
Совершенные ионные растворы ( СИР) предполагают, что анионы равноценны при взаимодействии с катионами, а все катионы равноценны между собой при взаимодействии с анионами. [2]
Совершенный ионный раствор характеризуется следующими признаками: 1) он состоит только из ионов; 2) близлежащими соседями в нем, как и в кристалле, являются только ионы разного знака; 3) энергия взаимодействия между ионами в растворе остается такой же, как и в отдельно взятых чистых компонентах. От идеального совершенный ионный раствор отличается вторым признаком, предусматривающим существование определенного порядка в расположении частиц. [3]
Теплота смешения при образования совершенного ионного раствора из компонентов принимается равной нулю. Это происходит потому, что на месте одних катионов становятся энергетически равноценные им другие катионы, а на местах одних анионов появляются эквивалентные им по взаимодействию другие анионы. [4]
Отклонение жидких шлаков от совершенных ионных растворов во многом обязано легкой поляризуемости аниона кислорода. Как отмечалось ранее, состояние его электронного облака сильно зависит от природы ближайших к нему катионов. Молярная рефракция ( Ro) аниона кислорода заметно меняется с составом системы МеО - SiCb и меньше, чем средняя взвешенндя ( Ко RC) - Более того, электронограммы показывают, что в твердом SiO2 не только происходит поляризация аниона кислорода, но и образуются ковалентные связи Si с О. Все это позволяет считать, что существенной причиной появления теплового эффекта при смешении окислов, образованных катионами первой и второй групп, является поляризация и изменение характера связи у анионов кислорода. [5]
Степень несоответствия силикатных расплавов совершенным ионным растворам зависит от количественного соотношения между катионами первой и второй групп. Si) сравнительно удовлетворительно согласуются с теорией совершенных растворов, в соответствии с которой активность компонентов в расплаве равна произведению их ионных долей. Но уже при содержании кремнезема более 10 % наблюдаются заметные отклонения в строении силикатных расплавов. [6]
Допустим, как и для совершенных ионных растворов, что теплота смешения компонентов, а следовательно, и тепловой эффект реакции равны нулю. [7]
Даже если принять лишь упорядочение, свойственное совершенному ионному раствору, то наличие теплового эффекта смешения приводит к иной более сложной зависимости активности от состава. [8]
Несмотря на равномерное распределение частиц, которое сближает совершенный ионный раствор с обычным идеальным, здесь, согласно второму условию, имеется еще и дополнительный порядок расположения ионов, обусловленный их зарядами. Это и есть то новое, что отличает совершенный ионный раствор от идеального раствора, состоящего из незаряженных частиц. Если в последнем все частицы равноценны по их взаимодействию с другими, то в первом имеются всегда две такие группы частиц: одна из них - все катионы, а другая - все анионы. [9]
Суммируя изложенное, видим, что отклонения от теории совершенных ионных растворов могут быть обусловлены рядом обстоятельств, из которых весьма существенное значение в ряде случаев имеет изменение характера связи. Недооценка роли ковалентной связи является одной из важнейших причин ограниченной приложимости теории совершенных ионных растворов к жидким силикатам и шлакам. [10]
Таким образом, свойства жидких шлаков отклоняются от свойств совершенных ионных растворов. В расплавленных шлаках имеются как минимум два вида упорядочений в расположении атомных ионов. У первого вида ближайшими соседями в шлаках могут быть только разноименно заряженные ионы. Это ограничивает случайное распределение ионов и ограничивает перестановки противоположно заряженных частиц. Если взаимодействие одних ионных группировок заметно превосходит взаимодействие других, то такие частицы будут чаще всего находиться в соседстве друг с другом. По своему поведению в шлаках катионы подразделяются на две группы. В одной из них связь с кислородом преимущественно ионная ( Са, Mg, Fe, Mn, Ba и др.), во второй - смешанная ( Si, A. [11]
Таким образом, свойства жидких шлаков отклоняются от свойств совершенных ионных растворов. В расплавленных шлаках имеются, как минимум, два вида упорядочений в расположении атомных ионов. Первый вид сводится к тому, что ближайшими соседями в шлаках могут быть только разноименно заряженные ионы. Это ограничивает случайное распределение ионов и ограничивает перестановки противоположно заряженных частиц. Второй вид упорядочений характеризуется тем, что различные по природе катионы или анионы располагаются вокруг анионов или катионов не по закону случая. Если взаимодействие одних ионных группировок заметно превышает взаимодействие других, то такие частицы будут чаще всего находиться Б соседстве. По своему поведению в шлаках катионы подразделяются на две группы. В первой из них связь с кислородом преимущественно ионная. [12]
Легко видеть, что сумма всех ионных долей в совершенном ионном растворе, в отличие от идеального, равна не единице, а двум. [13]
NaCl, NaBr, KC1 и КВг, вычисленный на основе теории совершенных ионных растворов, близок к наблюдаемому на опыте. [14]
Неодинаковость проявляется во многих физико-химических свойствах и является причиной отклонения расплавленных шлаков от совершенных ионных растворов. [15]