Cтраница 1
Первичная гидратация - это те молекулы воды, которые прочно удерживаются ионами и движутся вместе с ними, составляя единое целое. Вторичная гидратация же охватывает взаимодействия ионов с молекулами растворителя вне предела первичной гидратной оболочки. Самойлов [12] предпочел называть эти два вида гидратации ближней и дальней гидратацией. Вторичная, или дальняя, гидратация не зависит от специфических взаимодействий молекул растворителя с ионами растворенного вещества, вследствие чего ее можно удовлетворительно рассмотреть при помощи классических электростатических теорий, например при помощи уравнения Борна, предположив при этом непрерывность растворителя. В соответствии с этими соображениями ограничим термин гидрофильная гидратация пространством вблизи иона, подвергающегося специфическим взаимодействиям. Процессы гидратации, возникающие на далеких расстояниях от этого иона, можно определить как поляризационную гидратацию. [1]
Хотя первичная гидратация является, очевидно, важным фактором, вызывающим эти отклонения, нельзя пренебрегать и влиянием ионов на более далекие области раствора. [2]
Термин первичная гидратация [60] используется по отношению к тем молекулам воды, которые находятся вблизи иона и полностью потеряли способность двигаться независимо; они всегда перемещаются вместе с ионом. [3]
По-видимому, первичная гидратация ионов щелочных металлов и галоидов осуществляется 4 молекулами воды, что дает для средней энергии одной связи приблизительно 10 - 15 ккал / моль. По мере увеличения заряда иона ( и уменьшения его радиуса) эта энергия повышается и для Al ( OH2) g составляет уже около 100 ккал / моль, что по порядку величины соответствует прочной химической связи. [4]
Ниже приведены числа первичной гидратации для некоторых ионов. [5]
Бокриса [14] по первичной гидратации катионов щелочных металлов в растворах электролитов хорошо согласуется с нашими данными по гидратации ионов при самой высокой концентрации сахарозы ( 41 %), что говорит об универсальности метода высаливания. [6]
Это явление связано с первичной гидратацией противоиона и функциональной группы, сопровождающейся выделением тепла и снижением энтропии растворителя при ориентации его молекул в поле ионов. Часть выделяющейся при этом энергии затрачивается на диссоциацию пары функциональная группа - противоион. При дальнейшей сорбции растворителя ( поглощении основной части воды набухания) термодинамические функции набухания меняются значительно слабее. [7]
При обсуждении гидратации часто имеют в виду только первичную гидратацию или рассматривают явления, связанные с гидратацией, так, как будто они в целом обусловлены молекулами воды, движущимися вместе с ионами. Несмотря на то что это и можно оправдать трудностью разделения двух типов гидратации, такой подход все же не способствует необходимому правильному объяснению механизма явлений переноса. Так как первичная и вторичная гидратации различным образом проявляются в экспериментально наблюдаемых явлениях, не удивительно, что полученные разными методами результаты измерения степени гидратации сильно различаются. [8]
По ряду причин их следует рассматривать как числа первичной гидратации. Для ферро - и ферри-ионов эти числа колеблются между 10 и 14 в отличие от значения 6, используемого в наших расчетах. [9]
В соответствии с теоретическими выводами этого исследования понятие первичной гидратации ионов может распространяться только на мономолекулярный слой воды. Первичная гидратация, - no - мнению Аззама, возможна только для катионов с радиусом менее 1 7 А и для анионов с радиусом менее 2 1 А. [10]
![]() |
Первая ( I и вторая ( II гидратные сферы катиона. [11] |
Совокупность взаимодействий, приводящих к образованию гидрата, составляет первичную гидратацию. Молекулы воды, связанные с ионом в гидрат, образуют первую гидратную сферу ( рис. VII. Электростатическое поле иона действует и на более отдаленные от него молекулы воды, которые входят в ее квазикристаллическую структуру или являются свободными. Возникающее ион-дипольное взаимодействие способно только ориентировать молекулы воды. Эта ориентация может нарушаться под воздействием полей других ионов. Область частичной ориентации воды в поле иона составляет его вторую гид-ратную сферу, а само взаимодействие иона с полярными молекулами воды во второй гидратной сфере относят к вторичной гидратации. Иногда также говорят об области неориентированной воды, на которую не распространяется влияние ионов. [12]
![]() |
Энтропия молекул воды в ближайшем окружении ионов ( а и коэффициент вязкости В в уравнении Джонсона-Дола ( б. [13] |
При оценке первого взаимодействия, названного термодинамической гидратацией, решающее значение имеет первичная гидратация ионов, определяющая структуру образующихся гидратов и вносящая наибольший вклад в энергетику процесса. [14]
Рссчитано в предположении 70 % - ного связывания противоионов при значении числа первичной гидратации равного 4 для Na; 2 - для С1 - и 1 - для заряженных головок. [15]