Дифузiя i мiкроскопiчнi характеристики довжини, часу та швидкостi переносу однозарядних iонiв у гранично розбавлених водних розчинах

Автор(и)

  • V. I. Bulavin National Technical University “Kharkiv Polytechnical Institute”
  • I. M. V’yunyk V.N. Karazin National University of Kharkiv
  • Ya. I. Lazareva V.N. Karazin National University of Kharkiv

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe62.09.0769

Ключові слова:

однозаряднi iони, дифузiя, електрична провiднiсть, радiус Стокса, негативна сольватацiя

Анотація

Коефiцiєнти дифузiї i мiкроскопiчнi характеристики довжини ( ¯d), часу i швидкостi дифузiйного змiщення 19 однозарядних iонiв (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, F−, Cl−, Br−, I−, NO−3 , CNS−, ClO−4 , NH+4 , Me4N+, Et4N+, Pr4N+, Bu4N+, Pent4N+, BPh−4 ) в водi при температурах вiд 273,15 K до 473,15 K розраховано з лiтературних даних щодо граничної молярної електричної провiдностi цих iонiв. Аналiз отриманих даних показав, що довжина дифузiйного змiщення iона корелює з його типом сольватованостi. При середнiх значеннях ¯d, що перевищують кристалографiчний (структурний) радiус iона (ri), останнiй сольватований позитивно. Якщо ж величина ¯d менша ri, то спостерiгається негативна сольватацiя.

Посилання

D. Evans, M. Matesich. The measurement and interpretation of electrolytic conductance. In Techniques of Electrochemistry, edited by A.J. Yeager, E. Salkind (Wiley, 1973), Vol. 2, p. 10.

K.M. Elkind, I.G. Trunova. Connection of hydration with transport phenomena in aqueous electrolyte solutions. Trudy Nizhegor. Gos. Tekh. Univ. N 4 (97), 272 (2012) (in Russian).

G.A. Krestov. Thermodynamics of Ionic Processes in Solutions (Khimiya, 1984) (in Russian).

O.Ya. Samoilov. Structure of Aqueous Electrolyte Solutions and the Hydration of Ions (Consultants Bureau, 1965).

T. Erdei-Gruz. Transfer Phenomena in Water Solutions (Wiley, 1974).

K. Collins. Charge density-dependent strength of hydration and biological structure. Biophys. J. 72, 65 (1997).

https://doi.org/10.1016/S0006-3495(97)78647-8

S. Chong, F. Hirata. Ion hydration: Thermodynamic and structural analysis with an integral equation theory of liquids. J. Phys. Chem. B 101, 3209 (1997).

https://doi.org/10.1021/jp9608786

Y. Kalyuzhnyi, V. Vlachy, K. Dill. Hydration of simple ions. Effects of the charge density. Acta Chim. Slov. 48, 309 (2001).

Yu.P. Syrnikov. Modern ideas of the thermal motion in fluids and the notions of positive and negative hydrotions. Zh. Strukt. Khim. 25, 51 (1984) (in Russian).

Yu. Syrnikov. Thermodynamic Properties of Solutions under Extreme Conditions (Ivanovo Khim.-Tekhnol. Inst., 1986) (in Russian).

I.B. Shirobokov, N.A. Velma. Modelling the structure of hydrate shells of alkali metal and halogenide ions by statistic methods. Vestn. Udmurdsk. Univ. Fiz. Khim. No. 4-2, 37 (2008) (in Russian).

P. Atkins, J. de Paula, Physical Chemistry (W.H. Freeman and Co., 2006) [ISBN: 978-1429218122].

B.S. Smolyakov. Limiting equivalent electroconductivity of ions in water at temperatures up to 200 ∘C. Vestn. Kharkov. Univ. Vopr. Elektrokhim. 139, 37 (1976) (in Russian).

E.G. Larionov. To the calculation of the limiting electroconductivity of individual ions at high temperatures and pressures. Izv. Sibirsk. Otdelen. AN SSSR. Ser. Khim. 6, 3 (1976) (in Russian).

J. Koryta, J. Dvorak, V. Bogachkova. Electrochemistry (Mir, 1977) (in Russian).

O.N. Kalugin. Dynamics of solvated ion in infinitely dilute solution: from phenomenology to microscopic description. Vestn. Kharkov. Univ. Khim. No. 9 (32), 13 (2002) (in Russian).

Yu.A. Karapetyan, V.N. Eichis, Physico-Chemical Properties of Nonaqueous Electrolyte Solutions (Khimiya, 1989) (in Russian).

J. Frenkel. Kinetic Theory of Liquids (Dover, 1955).

Y. Marcus. Are ionic Stokes radii of any use? J. Solut. Chem. 41, 2082 (2012).

https://doi.org/10.1007/s10953-012-9922-4

M.N. Rodnikova. Negative hydration of ions. Elektrokhimiya 39, 214 (2003) (in Russian).

O.Ya. Samoilov. To the fundamentals of the kinetic theory of hydrophobic hydration in dilute aqueous solutions. Zh. Fiz. Khim. No. 8, 1857 (1978) (in Russian).

J.E. Gordon. Organic Chemistry of Electrolyte Solutions (Wiley, 1975).

Yu.M. Kessler, A.L. Zaitsev. Solvophobic Effects: Theory, Experiment, Practice (Khimiya, 1989) (in Russian).

B. Damaskin, O. Petrii, G. Tsirlina. Fundamentals of Theoretical Electrochemistry (Khimiya, 2006) (in Russian).

Завантаження

Опубліковано

2018-12-13

Номер

Розділ

М'яка речовина

Як цитувати

Дифузiя i мiкроскопiчнi характеристики довжини, часу та швидкостi переносу однозарядних iонiв у гранично розбавлених водних розчинах. (2018). Український фізичний журнал, 62(9), 769. https://doi.org/10.15407/ujpe62.09.0769