ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

ИОНЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ИОНЫ (от греч. 261_280-22.jpg - идущий), одноатомные или многоатомные частицы, несущие электрич. заряд, напр. Н+, Li+, Аl3+, NH4+, F-, SO42-. Положительные И. 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 И. 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. И. энергию называют первым потенциалом ионизации (или первой энергией ионизации), для получения двухзарядного И. из однозарядного затрачивается вторая энергия ионизации и т. д. Отрицат. И. образуются в газовой фазе при присоединении к частицам своб. электронов, причем нейтральные атомы могут присоединять не более одного электрона; отрицат. многозарядные одноатомные И. в индивидуальном состоянии не существуют. Выделяющаяся при присоединении электрона к нейтральной частице энергия наз. сродством к электрону. В газовой фазе И. могут присоединять нейтральные молекулы и образовывать ионмолекулярные комплексы. См. также Ионы в газах. В конденсир. фазах И. находятся в ионных кристаллич. решетках и ионных расплавах; в р-рах электролитов имеются сольватир. И., образовавшиеся в результате электролитич. диссоциации растворенного в-ва. В конденсир. фазе И. интенсивно взаимодействуют (связаны) с окружающими их частицами - И. 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 И. образуются сольватные оболочки из связанных с И. молекул р-рителя (см. Гидратация, Сольватация). Представление об И. 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 И. в конденсир. фазе значительно отличаются от св-в тех же И. в газовой фазе. В р-рах существуют отрицательные двухзарядные одноатомные И. В конденсир. фазе имеется множество разл. многоатомных И. - анионы кислородсодержащих к-т, напр. NO3-, SO42-, комплексные И., напр. [Co(NH3)6]3+, [PtCl6]2-, кластерные И. [Nb6Cl12]2+ и др. (см. Кластеры), И. полиэлектролитов и др. В р-ре И. могут образовывать ионные пары. Термодинамич. характеристики - DH0обр, S0, DG0обр индивидуальных И. известны точно только для И. в газовой фазе. Для И. в р-рах при эксперим. определении всегда получают сумму значений термодинамич. характеристик для катиона и аниона. Возможен теоретич. расчет термодинамич. величин индивидуальных И., но его точность пока меньше точности эксперим. определения суммарных значений, поэтому для практич. целей пользуются условными шкалами термодинамич. характеристик индивидуальных И. в р-ре, причем обычно принимают величины термодинамич. характеристик Н+ равными нулю. Осн. структурные характеристики И. в конденсир. фазе -радиус и координац. число. Было предложено много разл. шкал радиусов одноатомных И. Часто используются т. наз. физ. радиусы ионов, найденные К. Шенноном (1969) по эксперим. данным о точках минимума электронной плотности в кристаллах. Координац. числа одноатомных И. в осн. лежат в пределах 4-8. И. 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 И. 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. И. 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.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков