химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

а в растворе на ионы была высказана С. Аррениусом (1887). Основоположниками современной теории электролитической диссоциации как процесса, вызываемого сольватацией молекул, являются И.А. Каблуков и В.А. Кистяковский. В отличие от гипотезы ионизации С. Аррениуса, не учитывающей взаимодействие растворенного вещества с растворителем, в их теории к объяснению электролитической диссоциации привлекается химическая теория растворов Д.И. Менделеева.

Возможность и степень распада на ионы определяется природой растворенного вещества и природой растворителя. Распад на ионы связан либо с явлением диссоциаг(ин (разъединения), либо с явлением

143

ионизации (образования ионов). Так, при растворении ионных соединений (поскольку они уже состоят из ионов) имеет место диссоциация. Роль растворителя в этом случае заключается в создании условий для разъединения ионов противоположного знака и в препятствовании процессу молизации. Диссоциация ионных соединений протекает тем легче, чем полярнее молекулы растворителя. При распаде ковалентных соединений на ионы происходит гетеролитический разрыв связи, т.е. ионизация.

Каждое вещество в данном растворителе и при данных условиях характеризуется определенной степенью ионизаг1ии. Степенью ионизации вещества в растворе называется отношение числа молей ионизированного вещества к общему числу молей растворенного.

aq + [:С1:]" aq

Для многих соединений наиболее сильно ионизирующими растворителями являются вода, жидкие аммиак и фторид водорода. Эти соединения состоят из дипольных молекул и склонны к донорно-ак-цепторному взаимодействию и образованию водородной связи. Например, НС1 хорошо ионизируется в воде, что связано с превращением водородной связи Н2О...НС1 в донорно-акцепторную [Н20—Н]*:

Н—б: . 1 . Н-С1: aq *—- н-б-н

1

н н

Н20 ... НС1 v=i OHJ + ci-

По этой же причине НС1 хорошо ионизируется в спирте, аммиаке. Напротив, в нитробензоле и других растворителях, не склонных к донорно-акцепторному взаимодействию, НС1 на ионы практически не распадается.

н

I

К* + 4:0—Н-

свободный катион

Ионо-сольваты (ионо-гидраты). Сказанное выше показывает, что при растворении происходит комплексообразование, в результате чего образуются сольватированные комплексы — в водных растворах гидра-тированные аквакомплексы. В простейших случаях образование кати-онных аквакомплексов можно объяснить донорно-акцепторным взаимодействием катиона с молекулами воды, а анионных аквакомплексов т-за счет водородной связи:

он2

I

Н20—к*-он,

I

он2

катионный аквакомплекс

144

i

НОН

А" ...НОН

НОН

Н I

:А: + 4Н—О-

свободный анион

НОН

анионный аквакомплекс

Понятно, что аквакомплексы, в свою очередь, гидратированы, т.е. вокруг них координированы молекулы воды за счет водородных связей.

Координационное число центральных ионов в аквакомплексах в разбавленных растворах (т.е. при достаточном количестве молекул воды) в общем случае соответствует значению характерного координационного числа катиона (акцептора) и аниона (донора). Так, для ионов А15+, Сг3+, Со2+ координационное число обычно равно шести, а для Be2* — четырем. В разбавленных водных растворах, следовательно, эти ионы находятся в виде гидратированных комплексных ионов типа октаэдрического [А!(ОН2)6]3*, тетраэдрического [Ве(ОН2)4]2*.

Часто аквакомплексы оказываются столь прочными, что выделяются из растворов в составе кристаллогидратов, например А1С1з'6Н20, ВеС12-4Н20 и т.д.

При обычной записи уравнений электрической диссоциации координационная сфера ионов не указывается и на практике пользуются упрощенными уравнениями, например:

А1С13(р) — А1**(Р) + ЗС1-(р) BeS04(p) ^ Ве2»(р) + SOl(p)

Энергетический эффект растворения. При растворении разрушается связь между молекулами (атомами, ионами) в растворяемом веществе и растворителе, что связано с затратой энергии. Одновременно протекает процесс комплексообразования (сольватации), т.е. возникают связи между частицами растворенного вещества и растворителя; он сопровождается выделением энергии. Общий же энергетический эффект растворения в зависимости от соотношения количеств выделяемой и поглощаемой энергии может быть как положительным, так и отрицательным. При растворении газов и жидкостей теплота обычно выделяется. В частности, с выделением теплоты протекает смешение воды и спирта. При растворении в воде твердых веществ теплота может и выделяться — растворение КОН, Са(ОН)2 — и поглощаться — растворение NH4NO3. Поэтому нагревание по-разному сказывается на

145

их растворимости. Если растворение вещества сопровождается выделением теплоты, то при нагревании его растворимость падает (КОН). Если же вещества растворяются с поглощением теплоты, то нагревание вызывает увеличение растворимости (NH4N03). Зависимость растворимости в воде некоторых солей от температуры показана на рис. 76.

Двойственная природа жидких растворов. Кроме энергетического эффекта растворение сопровождается также изменением объема. Например, при растворении спирта в воде объем раствора

страница 41
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ноутбуки аренда
Компания Ренессанс люк чердачный с лестницей - цена ниже, качество выше!
стул изо оптом
Компьютерная фирма КНС Нева предлагает ноутбук-трансформер купить - доставка по Санкт-Петербургу и онлайн кредит "не выходя из дома" во всех городах северо-запада России!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)