Cтраница 4
Способность диссоциировать на противоположно заряженные ионы зависит не только от природы электролита, но и от природы растворителя. Так, хлорид натрия при растворении в воде проявляет себя как сильный электролит, а в спиртовом растворе обладает свойствами слабого электролита. Объясняется это тем, что вода как растворитель обладает большой диэлектрической проницаемостью по сравнению со спиртом. [46]
![]() |
Типы простейших молекул. [47] |
При этом получаются противоположно заряженные ионы. [48]
В результате образуются противоположно заряженные ионы, настолько прочно связывающие все валентные электроны, что практически отсутствует возможность электропроводности. Характер упаковки этих ионов в кристаллических решетках определяется размерами анионов и катионов, которые располагаются на таких расстояниях друг от друга, что силы притяжения зарядов уравновешиваются силами отталкивания, действующими между электронными оболочками ионов. Ионная связь между соседними атомами не имеет направленности. [49]
![]() |
Основная классификация ионообменников. [50] |
Вместе с противоионами противоположно заряженные ионы ( по сравнению с противоионами) диффундируют из раствора внутрь смолы в процессе ионного обмена. Эти ионы носят название коионы и не рассматриваются как часть ионообменника. [51]
Потенциальная энергия двух противоположно заряженных ионов на этом расстоянии равна 2 kT, при этом кинетическая энергия недостаточна для преодоления взаимного притяжения; ионы остаются связанными в пару, которая не участвует в электропроводности, хотя и не является настоящей молекулой. Можно подсчитать число ионов, которые находятся вокруг иона противоположного знака между критическим расстоянием q и расстоянием наибольшего сближения. Таким способом определяется число ионных пар, степень их диссоциации и константа диссоциации ионных пар по закону действия масс. В воде при 25 С для одно-одновалентного электролита критическое расстояние невелико ( 73 57А), число ионных пар очень мало, имеется почти полная диссоциация. Для ионов с большими зарядами, а также в растворителях с небольшой диэлектрической проницаемостью величина q имеет большие значения, и ассоциация увеличивается. Так, в растворах LaFe ( CN) 6 в смешанных растворителях, диэлектрическая проницаемость которых D - 57, константа диссоциации ионных пар уменьшается с уменьшением D в количественном согласии с теорией. В растворе с т - 0 01 степень диссоциации ионных пар по мере уменьшения D изменяется от 0 3 до 0 03; число ионных пар очень велико. В водных растворах с D 81 содержание ионных пар при малых концентрациях составляет доли процента. [52]
![]() |
Схема ионизации полярного электролита. [53] |
Силы взаимного притяжения противоположно заряженных ионов, образовавшихся при диссоциации молекул электролитов, препятствуют выделению из раствора ионов одного знака заряда путем диффузии или какого-нибудь другого физического метода. Точно так же не существует таких растворов, которые по количеству зарядов содержали бы больше положительных ионов, чем отрицательных, и наоборот. [54]
При взаимодействии двух противоположно заряженных ионов они деформируются один другим. Однако поляризующее действие анионов, как правило ( в силу их малого заряда и больших радиусов), незначительно. С другой стороны, мала обычно и деформируемость катионов. [55]
При взаимодействии двух противоположно заряженных ионов друг с другом каждый из них поляризуется другим. Однако поляризующее действие анионов на катионы проявляется в меньшей степени, чем катионов на анионы, а поляризуемость катионов, как правило, меньше, чем анионов. [56]
Сила взаимодействия двух противоположно заряженных ионов составляет в уксусной кислоте только 1 / е, в / t - бутиловом спирте 1 / 1в и в циклогекса-не V2 силы их взаимодействия в вакууме. Поэтому вероятность образования ионных пар в бутиловом спирте мала, в уксусной кислоте она увеличивается и в еще большей степени возрастает в циклогексане. Трудно установить различие между отдельными видами ассоциации, и в растворителях с малой сольватирующей способностью возможно образование многих промежуточных дискретных образований между диссоциированными ионами, ковалент-ными молекулами и ионными агрегатами. [57]
![]() |
Строение кристалла NaCl. [58] |
Если расстояние между противоположно заряженными ионами в воде будет такое же, как и в кристалле соли, то сила притяжения между этими ионами в воде должна быть в 81 раз меньше, чем в кристалле. [59]
Ионные кристаллы образованы противоположно заряженными ионами ( простыми или сложными), объединяемыми вместе ионной химической связью. Ионы не являются, как правило, сферическими и в зависимости от числа окружающих их противоионов могут сжиматься и расширяться. Так как чисто электростатическое взаимодействие ионов не имеет направленности, каждый ион стремится окружить себя как можно большим числом ионов противоположного знака. Поэтому в ионных кристаллах нельзя выделить дискретные обособленные молекулы, каждый ионный кристалл следует рассматривать как одну гигантскую молекулу. Ионные кристаллы отличают большая твердость, высокие температуры плавления, малая летучесть, слабая деформируемость, а следовательно, высокая хрупкость. [60]