Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ИОНЫ

ИОНЫ (от греч. 261_280-22.jpg - идущий), одноатомные или многоатомные частицы, несущие электрич. заряд, напр. Н+, Li+, Аl3+, NH4+, F-, SO42-. Положительные ионы называют катионами (от греч. kation, буквально - идущий вниз), отрицательные - а н и о н а м и (от греч. anion, буквально идущий вверх). В своб. состоянии существуют в газовой фазе (в плазме). Положительные ионы в газовой фазе можно получить в результате отрыва одного или неск. электронов от нейтральных частиц при сильном нагреве газа, действии электрич. разряда, ионизирующих излучений и др. Поглощаемую при образовании однозарядного положит. иона энергию называют первым потенциалом ионизации (или первой энергией ионизации), для получения двухзарядного иона из однозарядного затрачивается вторая энергия ионизации и т. д. Отрицат. ионы образуются в газовой фазе при присоединении к частицам своб. электронов, причем нейтральные атомы могут присоединять не более одного электрона; отрицат. многозарядные одноатомные ионы в индивидуальном состоянии не существуют. Выделяющаяся при присоединении электрона к нейтральной частице энергия наз. сродством к электрону. В газовой фазе ионы могут присоединять нейтральные молекулы и образовывать ионмолекулярные комплексы. См. также Ионы в газах. В конденсир. фазах ионы находятся в ионных кристаллич. решетках и ионных расплавах; в р-рах электролитов имеются сольватир. ионы, образовавшиеся в результате электролитич. диссоциации растворенного в-ва. В конденсир. фазе ионы интенсивно взаимодействуют (связаны) с окружающими их частицами - ионами противоположного знака в кристаллах и в расплавах, с нейтральными молекулами - в р-рах. Взаимод. происходит по кулоновскому, ион-дипольному, донорно-акцепторному механизмам. В р-рах вокруг ионов образуются сольватные оболочки из связанных с ионами молекул р-рителя (см. Гидратация, Сольватация). Представление об ионах в кристаллах - удобная идеализир. модель, т.к. чисто ионной связи никогда не бывает, напр., в кристаллич. NaCl эффективные заряды атомов Na и Сl равны соотв. приблизительно +0,9 и —0,9. Св-ва ионов в конденсир. фазе значительно отличаются от св-в тех же ионов в газовой фазе. В р-рах существуют отрицательные двухзарядные одноатомные ионы. В конденсир. фазе имеется множество разл. многоатомных ионов - анионы кислородсодержащих к-т, напр. NO3-, SO42-, комплексные ионы, напр. [Co(NH3)6]3+, [PtCl6]2-, кластерные ионы [Nb6Cl12]2+ и др. (см. Кластеры), ионы полиэлектролитов и др. В р-ре ионы могут образовывать ионные пары. Термодинамич. характеристики - DH0обр, S0, DG0обр индивидуальных ионов известны точно только для ионов в газовой фазе. Для ионов в р-рах при эксперим. определении всегда получают сумму значений термодинамич. характеристик для катиона и аниона. Возможен теоретич. расчет термодинамич. величин индивидуальных ионов, но его точность пока меньше точности эксперим. определения суммарных значений, поэтому для практич. целей пользуются условными шкалами термодинамич. характеристик индивидуальных ионов в р-ре, причем обычно принимают величины термодинамич. характеристик Н+ равными нулю. Осн. структурные характеристики ионов в конденсир. фазе -радиус и координац. число. Было предложено много разл. шкал радиусов одноатомных ионов. Часто используются т. наз. физ. радиусы ионов, найденные К. Шенноном (1969) по эксперим. данным о точках минимума электронной плотности в кристаллах. Координац. числа одноатомных ионов в осн. лежат в пределах 4-8. Ионы участвуют во множестве разнообразных р-ций. Часто бывают катализаторами, промежут. частицами в хим. р-циях, напр., при гетеролитических реакциях. Обменные ионные р-ции в р-рах электролитов обычно протекают практически мгновенно. В электрич. поле ионы переносят электричество: катионы - к отрицат. электроду (катоду), анионы - к положительному (аноду); одновременно происходит перенос в-ва, к-рый играет важную роль в электролизе, при ионном обмене и др. процессах. Ионы играют важную роль в геохим. процессах, хим. технологии, а также в процессах в живом организме (напр., функционирование биол. мембран, проводимость нервных импульсов, физ.-хим. св-ва белков и т.п.) и др. Об орг. ионах см. Карбкатионы и Карбанионы. См. также Аммоний-катионы, Гидрид-ион, Гидроксид-анион, Гидроксоний-ион, Протон и др.
===
Исп. литература для статьи «ИОНЫ»: Современная кристаллография, т. 2, М., 1979; Смирнов Б. М., Комплексные ионы, М., 1983; Крестов Г. А., Термодинамика ионных процессов в растворах, 2 изд., Л., 1984; Киперт Д., Неорганическая стереохимия, пер. с англ., М., 1985. С. И. Дракин.

Страница «ИОНЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн