Жидкая фаза почв. Трофимов С.Я - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

22
деструктурированной воды (ее организационная структура отличается от чистой воды) и за ней
– область свободной воды. Процесс присоединения воды к молекулам, ионам или атомам
называют гидратацией.
Взаимодействие между частицами растворенного вещества и молекулами растворителя
является необходимым условием существования реальных растворов. Это положение лежит в
основе химической (сольватной) теории растворов, предложенной Д.И. Менделеевым (1887),
установившим, что в реальных растворах присутствуют как индивидуальные частицы вещества
и растворителя, так и продукты их взаимодействия (сольваты или гидраты (если растворитель –
вода)).
Гидратация – энергетически выгодный процесс. Энтальпии гидратации H
h
соответствует высвобождение энергии, происходящее при нарушении структуры чистой воды и
формировании гидратных оболочек. Степень гидратации ионов различна и зависит от величины
их заряда и радиуса. Чем меньше радиус иона и больше его заряд, тем выше степень
гидратации. Об этом свидетельствуют значения энтальпии гидратации (табл. 3). Чем больше
отрицательное значение энтальпии гидратации (H
h
), тем больше степень гидратации иона.
Энтальпии гидратации одно-, дву- и трех-зарядных катионов имеют порядок от сотен до тысяч
кДж/моль.
«Плотность» гидратной оболочки (общее количество молекул воды в координационной
сфере иона) зависит от концентрации электролита в растворе, убывая с ее ростом. Время
нахождения молекул воды в гидратной оболочке сильно варьирует в зависимости от вида иона,
составляя от 10
7
сек (Cr
3+
) до 10
-10
сек (Cu
2+
,Li
+
). По среднему времени нахождения воды в
координационной сфере катионы делятся на 4 класса (рис. 4). Гидратация ионов
сопровождается увеличением их реального радиуса, изменением подвижности и химического
а б
Рис. 3. Первичная (внутренняя) гидратная оболочка моле-
кул воды вокруг катиона (a) и аниона (б)
(по: Essington,
2004)
деструктурированной воды (ее организационная структура отличается от чистой воды) и за ней
– область свободной воды. Процесс присоединения воды к молекулам, ионам или атомам
называют гидратацией.
          Взаимодействие между частицами растворенного вещества и молекулами растворителя
является необходимым условием существования реальных растворов. Это положение лежит в
основе химической (сольватной) теории растворов, предложенной Д.И. Менделеевым (1887),




                                     а                              б

                           Рис. 3. Первичная (внутренняя) гидратная оболочка моле-
                           кул воды вокруг катиона (a) и аниона (б) (по: Essington,
                           2004)

установившим, что в реальных растворах присутствуют как индивидуальные частицы вещества
и растворителя, так и продукты их взаимодействия (сольваты или гидраты (если растворитель –
вода)).
          Гидратация   –   энергетически      выгодный      процесс.     Энтальпии    гидратации   Hh
соответствует высвобождение энергии, происходящее при нарушении структуры чистой воды и
формировании гидратных оболочек. Степень гидратации ионов различна и зависит от величины
их заряда и радиуса. Чем меньше радиус иона                 и больше его заряд, тем выше степень
гидратации. Об этом свидетельствуют значения энтальпии гидратации (табл. 3). Чем больше
отрицательное значение энтальпии гидратации (Hh), тем больше степень гидратации иона.
Энтальпии гидратации одно-, дву- и трех-зарядных катионов имеют порядок от сотен до тысяч
кДж/моль.
          «Плотность» гидратной оболочки (общее количество молекул воды в координационной
сфере иона) зависит от концентрации электролита в растворе, убывая с ее ростом. Время
нахождения молекул воды в гидратной оболочке сильно варьирует в зависимости от вида иона,
составляя от 107 сек (Cr3+) до 10-10 сек (Cu2+,Li+). По среднему времени нахождения воды в
координационной сфере катионы делятся на 4 класса (рис. 4). Гидратация ионов
сопровождается увеличением их реального радиуса, изменением подвижности и химического




                                                    22

Страницы