Cтраница 3
Невыполнение неравенства означает, что большому иону не хватает доступных обменных центров во второй ( двухкомпонентной) зоне и он вынужден обгонять малый ион и сорбироваться впереди его фронта. Но тогда становятся неприменимыми представления равновесной теории, так как из-за несоответствия порядка следовав: ия компонентов условиям обострения граница между малым и большим ионами становится прогрессивно размывающейся. [31]
Иногда желательно определить два или больше различных радиоизотопов в одном и том же полимере. Так, при исследовании диффузии полиэлектролита 167 ] нужно было изучить большой ион полисульфоновой кислоты и малые ассоциированные ионы стронция. При введении алюминиевых поглотителей большая часть ( - излучения S36 поглощалась, а большая часть излучения Sr90 проходила. [32]
![]() |
Влияние содержания сульфата на скорость восстановления UO3 ( III при 475 С. [33] |
Для объяснения повышенной реактивности UO3, приготовленной из раствора нитрата уранила с добавкой сульфатов, было выдвинуто две гипотезы. Мур [177 ] высказал идею, что эта реакционная способность вызвана напряженным состоянием решетки UO3 вследствие внедрения в нее большого иона сульфата. Он подчеркнул, что подобная же напряженная решетка может быть в материале, приготовленном очень быстрым нагревом и разложением в условиях, исключающих последующий отжиг. В противоположность этому Барбер [178] предположил, что добавки сульфата замедляют скорость разложения нитрата в интервале температур 250 - 325 С. [34]
Нитрат -, перхлорат -, хлорат - и гекса-фторфосфат ( РГв -) - ионы [11] адсорбируются на ртути при потенциале электрокапиллярного максимума, о чем свидетельствует сдвиг потенциала электрокапиллярного максимума в катодную сторону, а в случае нитрата также - и снижение поверхностного натяжения. Согласно современной терминологии, этот эффект приписывается способности указанных ионов нарушать структуру воды и в меньшей степени тому, что при прочих равных условиях большой ион имеет меньшую энергию гидратации. Интересно, что для адипат-иона получаются кривые дифференциальной емкости такого же типа, что и для нитрат-иона. По-видимому, нет сомнений, что в случае адипат-иона гидрофобный характер групп - СН2 - приводит к выталкиванию иона из раствора и, следовательно, к его адсорбции на поверхности раздела. [35]
Данные табл. 72 более резко подчеркивают, что условия для образования перхлората тем благоприятнее, чем меньше радиус катиона. В присутствии наименьшего по размеру иона Li хлорат возникает через наиболее короткий срок после включения тока и в конце опыта содержится в продуктах электролиза в наибольшем количестве. В присутствии самого большого иона Rb перхлорат совсем не образуется и RbCl почти нацело превращается в хлорат. Таким образом, для катионов первой группы периодической системы на первый план выдвигается влияние их радиуса, их потенциалов и электрических полей им создаваемых. Эти параметры влияют иа величину ионной силы растворов и, следовательно, на активность ионов - участников анодного процесса. [36]
Все обычные хелатообра-зующие лиганды приводят при комплексообразовании к пяти-членным циклам. В случае Hg ( II), которая проявляет координационное число, равное двум, и имеет тенденцию образовывать коллинеарные связи, найдено, что наиболее устойчивым является П - членный хелатный цикл. Это объясняется тем, что замыкание цикла по обе стороны большого иона ртути лучше осуществляется в случае длинного гибкого цикла. [37]
Из уравнения видно, что влияние диэлектрической постоянной связано с величинами цз и FS - дипольным моментом и расстоянием наибольшего сближения молекулы растворителя и иона. И-в / в изменение свойств растворителя не должно влиять на скорость реакции; в зависимости от того, какая из этих величин больше, можно ожидать уменьшения или, наоборот, увеличения скорости реакции. Простая модель ион-дипольного взаимодействия, которой пользуется большинство авторов, предполагает, что основной вклад в величину Д / вносит увеличение свободной энергии, возникающее благодаря распределению зарядов в большом ионе X в активированном комплексе. В таком случае все ионные реакции должны ускоряться в растворителях с меньшей диэлектрической проницаемостью. [38]
Из уравнения видно, что влияние диэлектрической постоянной связано с величинами ( j s и rs - дипольным моментом и расстоянием наибольшего сближения молекулы растворителя и иона. При Hs / V - ЦВ / ГБ изменение - свойств растворителя не должно влиять на скорость реакции; в зависимости от того, какая из этих величин больше, можно ожидать уменьшения или, наоборот, увеличения скорости реакции. Простая модель ион-дипольного взаимодействия, которой пользуется большинство авторов, предполагает, что основной вклад в величину A / jf вносит увеличение свободной энергии, возникающее благодаря распределению зарядов в большом ионе X в активированном комплексе. В таком случае все ионные реакции должны ускоряться в растворителях с меньшей диэлектрической проницаемо-стью. Несмотря на то что это правило обычно соблюдается для реакций сольволиза алкилгалоидов ионом ОЕГ, оно ни в коем случае не является универсальным. [39]
Энтальпии и энтропии гидратации используются для выводов о строении воды в ионных растворах. Для оценки энергии связей прежде всего принимаем, что размер гидратированного иона равен ионному радиусу в кристаллах плюс диаметро молекулы воды. Для такого большого иона уравнение Борна должно быть хорошим приближением, и его можно использовать непосредственно для оценки Д / /, поскольку соответствующая величина ТА5 настолько мала, что ею можно пренебречь. Разность между измеренным значением АЯ гидратации и значением, вычисленным для гидратированного иона, приписывается химической связи в гидратированном ионе. [40]
Однако из этого правила наблюдаются некоторые исключения. Крупные неорганические ионы с жесткой электронной структурой ( CrOf, СдСд) не могут адсорбироваться на кристаллах даже при условии образования нерастворимых соединений. Дело в том, что такие ионы перекрывают на поверхности кристалла большую площадь, включающую заряды и противоположного, и одноименного знака. При этом возникают силы электростатического отталкивания, не позволяющие большому иону вплотную приблизиться и адсорбироваться на кристалле. Вообще способность ионов к адсорбции существенно зависит от их природы. Увеличение заряда иона усиливает его адсорбционные свойства, поэтому многозарядные ионы адсорбируются лучше, чем однозарядные. При одинаковом заряде ионов на адсорбцию влияют их масса и радиус. С увеличением атомной массы и радиуса ионов адсорбция увеличивается. Это объясняется тем, что ионы большого радиуса сильнее поляризуются и притягиваются к полярной поверхности адсорбента. Кроме того, с ростом радиуса иона уменьшается его гидратация и более тонкая гидратная оболочка в меньшей степени препятствует адсорбции. [41]
Согласно представлениям Перли [16], катионный обмен зависит частично от размера иона, числа кислородов-соседей, связанных со щелочным или щелочноземельным ионом, электростатических сил, превалирующих внутри стеклянной структуры, и способности щелочных ионов взаимодействовать с водой. Стабильность катионов внутри решетки качественно объясняется правилами координационной химии, хотя связи здесь, конечно, не ковалентны. Ион калия с координационным числом десять, чтобы достичь определенной стабильности, должен ассоциироваться с большим количеством кислорода, чем меньший по размеру ион натрия с координационным числом шесть. Тем не менее, расстояние между центрами атомов кислорода и большого иона калия обязательно должно быть больше, чем для небольшого иона натрия и связь будет соответственно слабее. Двухвалентные катионы образуют с кислородом более сильные связи, чем одновалентные. [42]
В тех случаях, когда растворение одного вещества в другом не сопровождается явно выраженной химической реакцией, между растворяемым веществом и растворителем происходит такое взаимодействие, которое принято называть сольватацией. Сольватация - весьма широкое понятие, и поэтому, если в качестве растворителя используется вода, взаимодействие между растворяемым веществом и растворителем называют гидратацией. Говоря о сольватации или гидратации, имеют в виду механизм растворения, при котором осуществляется сильное взаимодействие растворителя и растворенного вещества с образованием ассоциированных групп частиц; таким частицам нередко можно приписать определенную формулу. Число молекул воды, ассоциированных с каким-либо ионом растворенного вещества, определяется, с одной стороны, размером этого нона, а с другой стороны-его атомным строением. Маленький ион может быть окружен лишь небольшим числом вплотную приблизившихся к нему молекул растворителя, однако большой ион, например Се3, К или Na, может присоединить к себе довольно много молекул растворителя. [43]
Одна из самых остроумных теорий, во многом более удовлетворительная, чем теория дробящихся капель, принадлежит Вильсону. Описывая ее, мы, как и сам Вильсон, будем говорить о каплях, хотя все это относится в равной мере и ко льду. Пусть у нас имеется водяная капелька, падающая в электрическом поле напряженностью 100 в / м к отрицательно заряженной земле. У капли появится наведенный ди-польный момент - положительный заряд внизу, отрицательный наверху ( фиг. Кроме этого, в воздухе имеются ядра, о которых мы уже говорили, - большие неторопливо движущеся ионы. Предположим, что на своем пути вниз капля приблизилась к большому иону. Если он сам положителен, то положительный заряд низа капли оттолкнет его, и он отойдет в сторону. [44]