И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 161
Текст из файла (страница 161)
с высокой точностью рассчитана методами квайтовой химии, результаты расчета близки к эксперим. данным. Энтальпии при последоват присоединении шести молекул Н2О к иону Ха в газовой фазе равны соотв. — !00, — 83, — 66, — 58, — 51, — 45 кДж моль; такой же порядок величины имеют энтааьпии взаньгод.
др, ионов с молекулами. Образование И.-м. ь. играет большую роль во многих прир. процессах. в технике и научных исследованиях, Так, в происходящих в а.гмасфере процессах конденсации валяного пара, приводящих к возникновению облаков и атм. осадкам (дождю, снегу). ионы интенсивно взаимод.
с молекулами, образуя И.-м. к.- венгры конденсации. Та же происходит в камере Вильсона, где наблюдают следы частиц высокой энергии. Согласно одной из гипотез (Н. П. Стаханова), шаровая молшгя состоит из И.-м. к, (по др. гипотезе (Б. М. Смирнова) основе шаровой молнии составляет ажурный кластер из слипшихся частиц пыли!.
Благодаря возникновению И.-м. к. происходит множество процессов в верх. слоях атмосферы. Так. в страгасфере на высоте 36 км масс-спектрометрически зарегистрированы И.-м, к. ХОз '(НХ03)2 НЗО 'Н БО». НБО 'НХОз и дрб отрицательно заряженные И.-ы к являются ядрами конденсации азот- и серосодержашнк аэрозолей -осн, аэрозолей в приповерхностных слоях атмосферы Земли. И.-м к. образуются при истечении газов из сопел и при работе газовых лазеров, в частности лазеров на акснде угле)зада.
Термодинамич. св-ва комплексов М(Н,О)„и На!(Н,О)„ в газовой фазе близки к св-ваы ионов в водном р-ре, акруженньы первичной гидратной оболочкой при там же координац. числе и. Поэтому данные об указанных И.-м. к. используют в расчетах термодинамич. св-в растворенных ионов. Лаш смирнов Б М, Комплекснменоиы, М,1983.С лесное И П, О фнеиеыкой природе шаровой молнии, 2 ньд, М 1985, Смнрььов Б М «Природен, 1987, % 2, с 15 2б Г И Лр кн ИОННАЯ АТМОСФЕРА, см.
Дебае -Хюклгея теория. ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ, см. Пегиравание. 505 17 Химик энп., г 2 ИОННАЯ 257 ИОННАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ, см. Аииаияая лалимеризаиия, Кашиаииая палимвризаиия, Каардииаииаиигьиаииая наяимеризаиия. ИОННАЯ СВЯЗЬ, тип химической связи. для к-рой характерно существ, перераспределение электронной плотности атомов в молекуле по сравнению со сааб.
аз омами. Идеальная И.с. отвечает образованию ионов в молекуле, т.е. такому электронному распределению, когда вблизи к.-л. ядра нли группы ядер электронная плотность оказывается близкой к электронной плотности сааб. иона. При этом электронная плотность смещается от одного из атомов (с нязким потенцнаюм ионизапни) к другому атому (с высоким сродством к электрону), как если бы произошел перенос электрона от олного атома к другому. Хим.
соедянения с И.с. можно качественно описывать как об(газованные не атомами, а ионами. напр. Ха" С1, Сй'Р, Ьй (А)Р ) . Энергия И. с. в существ. степени определяется электростатич. (кулоновским) взаимод, иовав, в к-рых распределение заряда перестает быть сферичсскн симметричным (т.с. ионы поляризуют друг друга). Взаимное расположение ионов в молекуле (ее геам.
конфигурация) также определяется прежде всего кулоновским взаимод. ионов. В кристаллич. решетке в-ва с И. с. кажлый ион окружен противоположно заряженными иолами. Напр., в кристалле С8С! ион Св' окружен 8 эквивалентными ионами СГ. Эксперим, и расчетные данные по распределению электронной плотности, энергии образования кристаллич, решетки и т.п. подтверждают существование в кристаллах с И. с. положительных и отрицат.ионов. При растворении в полярных р-рителях в-ва с И.
с. обычно диссоциируют с образованием сольватир. ионов, ионных пар или кластеров. Идеальной И. с. практячески не существует; принято говорить о ионном характере хим. связи либо о ее полярности, имея в виду степень переноса заряда между атомами или эффективный заряд атома в молекуле. Характер электронного распределения в молекуле может меняться в зависимости от того, в каком из электронных и колебат. состояний она находится.
Напр., для типично ионной молекулы ХаС! в возбужденных электронных состояниях электронное распределение может соответствовать зарядам на атомах Ха'С1 или ковалентной связи. Даже в низшем элскгроннам состоянии ионный характер связи существенно связан с колебат. состоянием. Так, для низшего по энергии колебат. состояния молекулы ХаС! имеет место распределение заряда на атомах Ха'С1, а при увеличении колебат.
возбуждения и приближении к диссопиационному пределу более характерно распределение электронной плотности, отвечаю- 1ЦЕЕ Распаду на нейтРальные атомы: ХаС! Ха + С1. Ионная система Ь!'(А!ре) диссоцнирует в низшем электронном состоянии на Ш и А1Рг Т. обр., представление о И. с. применимо лишь для определенных квантовых состояний сааб.
молекулы. В хим. практике обычно рассматривают молекулы в низших колебат. состояниях основного электронного состояния, в к-рых смещения ьшер от положения равновесия малы и тип хим. связи (ковалентный или ионный) является достаточно определенным. Лн см лрн сг Глнмыьел лгь НФГы а ИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ, разновидность иаиаабменнай храмалгаврафгги, в к-рой разделяемые ионы определяют в проточном, как правило, ьондуктометрич.
детекторе. Анализ осуществляется в автоматизир. приборе †ионн хроматаграфе. В наиб. распространенном варианте И. х. используют две последовательно размещенные хромазографич. колонки. В первой ионы разделяю~ на поверхностно-модифицир ноно- обменной смоле низкой емкости (0,01-0,1 мг-экн71); элюснтами служат сильно разб. р-ры электролитов. Вторая колонка с испитом высокой емкости обеспечивает резкое снижение фоновой элсктроправодности элюента вслелствие его хим, модификации Так, прн разделении смеси аннонав в первой колонке используют анионит, во второй-катионит в Н '-форме, а 258 ИОННОГО элюентом служит р-р )ЧааСОа Молификация элюента заключается в том, что )ь)а,СОз переводится в слабую к-ту Н,СО,, к-рая вносит малый вкчад в электропроводность р-ра При разделении смеси катионов первая колонка содержит катионит, вторая-анионнт в ОН -форме, элюент НС! превращ в Н,О Т обр.
в конлуктометрич проточный детектор попадает р-р, электропроводность к-рого обусловлена гл обр определяечьгчи ионами Сигнал детектора линейно зависит от конпентрации ионов Качеств анализ осуществляется по врсчени улержнвания ионов, количественный — по площади чрочатографич пиков Для повышения эффективности разлезення процесс осуществляют под давлением Использование очень разб р-ров злюента позволяет в ряде случаев обходиться и без второй колонки (т наз И х без подавчения) При этом чувствительность анализа обычно ниже И х особенно ьлобна для определения неорг ионов (СП, Вг, ХО,, БО' беО', РО', А8О' и др) и карбоновых к-т Можно также определять катионы щелочных и щел -зем метал зов и нек-рые амины Достоинства И х низкие пределы обнаружения ионов (до 10 ' мкг чл а с применением спец колонки для предварит концентрирования-до 10 ' — 10 С мкгумл), высокая селективность возможность одновременного определения неорг и орг ионов, экспрессность (за 20 мин можно определить до 20 ионов) широкий интервал определяемых концентраций (О 0!маг чл — РОО мтумл), малый расход пробы (0,1-0,5 мл), простота подготовки пробы к анализу И х применяют при аналязе прир и сточных вод, почв, пиш продуктов, лек ср-в и др объектов Возчожности четода расширяются благодаря использованию разл детекторов — атомно-абсорбц, фотометрич, люминесцентных, кучонометрич, потенциометрических Укт Ш «суп О Л Закс аа Ю А «Зааапскап чабпратприп» 1982 т 48 №9 с 4-14 Фри»иди Гьерае Д Пас аии К Нпьюа крамататрв фии ер с апта, М, 1984 Ю А Зае юсе ИОННОГО РАССЕЯНИЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, изучает распределение по энергиям (энергетич спектр) ионов, упруго рассеянных пов стью под опредечениым углом О Спектр получают при действии на исследуемую пов-сть моноэнергетич пучков ионов По положению пиков такого спектра идентифицируют элементы, а по высочс инков определяют концентрацию последних Кроме того иссчедуя эиергетич спектр в зависимости от углов падения и рассеяния, можно получить информацию о структуре пов-сти Энергию иона, упруго рассеянного пол ьглом 0 при олиократном парном столкновении, можно рассчитать по ф-че с = Р„(1 + дх/ьи) 2 (со80 + ((Агаутпа) — мп'02'2)~ = = К Е,„где Ги- энергия первичных ионов, М вЂ” масса атомов образца, пь — масса первичных ионов, К-коэф рассеяния ионов Формула справедлива при Мди > 1 Зная величины пь Ею 0 а также заряд (степень нейтрализации) рассеянных частиц и изчерив Е можно рассчитать Ау и идентифицировать поверхностные атомы В зависимости от энергии первичных ионов различают спеьтрослоплю рассеяния медленныч ионов (Рч = 10 ' — 1О '' Дж) и спектроскопию рассеяния быстрых ионов (о'„ = 1О " — 10 " Дж), паз талже спектроскопией рсзерфордовсхого или обратного ядерного рас сеяния В спектроскопии рассеяния медленных ионов в иоиизоваи ном состоянии покидает лов сть лгцпь 0,1 — 1 "А однократно рассеянных ионов Т к зависимость К от сечений рассеяния н эффективность нейтрачизапни точно неизвестны то кочнчеств опречсчеиия провозят в оси по эчлирич гр 11унровочныч зависимостям Аппаратура состоит из источника однозарядных монознергетич ионов инертныч газов (обычно Не', 1Че', Аг'), напр дуоплазмотрона с палыч катодом вакуумной камеры с эввтениеч остаточныч газов < 1О Па, дсржпеья мишени позвочяющсго вращьть образеп относительно направтеиия первичного пучка и энергетич спектрочетра (чаще всего электростатич анализа- 507 тора) При этом можно анализировать поверхностные моно- слои толщиной 0,5 им В спектроскопии рассеяния быстрых ионов в качестве источвила первичных ионов (в осн о-частиц) используют электростатич генератор, таущемный ускоритечь ионов или пиклотрон Ускоритель ионов должен давать высокомоиохроматичные пучки первичных ионов в широком интервале Рч Для регистрации эиергетич спектра рассеянных ионов обычно применяют полупроводниковый детектор (с разрешением 5 — 20 кэВ) в сочетании с многоланальным анализатором импульсов Количеств интерпретация данных о рассеянии быстрых ионов проще, чем в случае медленных ионов, и проводится с применением резерфорловского закона рассеяния, когда эффектом экранирования ядер электронами можно пренебречь Частица, отраженная от пов-сти твердого тела, обладает большей энергией, чем частица, отраженная от внутр слоев мишени Потери энерги1, связаны с электронным и ядерным торможением внутри твердого тела Т к сечение рассеяния невелико, часть ионов, проникнувших в глубь мишени, двигается по прямой испытывая в осн электронное торможение После соударених с атомом, в результате к-рого направление движущегося иона меняется на угол > 90' (обратное рассеяние).
он под действием электронного торможения опять по прямой направляется к пов-стн материала Т обр, фиксируя спектры энергетич потерь обратно- рассеянных ионов, можно без разрушения образца по чучнть информацию о распределении определяемого элемента по глубине Напр, используя рассеяние о-частиц с энергией 10 " Дж, можно исследовать слои толщиной в до чи мкм с разрешением по глубине 20 нм без послойного травления, к-рос необходимо в случае использования медленных ионов Разрешение по глубине зависит от массы и энергии первичных ионов, массы атомов материала и энергетич разрешения регистрирующей аппаратуры По величине потерь энергии можно определать также толщину пленок иа подложках Пределы обнаружения элементов в И р с достигают 10 5та Этот метал применяют в осн для определения тяжелых примесей в лсгкик основах с использованием медленных ионов-на реальной пов-сти, с использованием быстрых ионов — в субмикронных поверхностных слоях твердых тел (гл обр полупроводников) Ли Пс раа Н Н Абрпав И Л Даапчсстиавпапаркваствспамаюью иаииыт пу к а л 1977 прапааичю л дукакис ю мапвфик ива завета аерпык тет псиными пучками Ви ~ьпюс 1980 Черс пик В Т Ва сипьеа М А Мстсвы в привар пм ааачита паперкиаств К 1982 Ф а г.зеэфарб ИОННО-КООРДИНАЦИОННАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ, то же, что копрдитсичиаттно-ионнич тю тиыеризпяич ИОННО-МОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕАКЦИИ, происходят при столкновениях ионов с молекулами или атомами в газовой фазе Различают три группы И -м р бнмолекулярные с переходом элек грана, бимолекулярные с персходоч тяжелой частицы (Н, Н, Н нли мол фрагмента, состоящего яз песк атомов), тримолеьулярные Первая группа включает р-ции перезарялки и отрыва электрона от отрицат ионов При перезарядке ион и нейтральная частица обмениваются электроном, к-рый переходит к частице, обладающей либо большим потенциалом нонизщши (перезарядка с учзсгисч положит иона, напр О + Н2О Н2О -1- О), либо бо ььщич ьролством к электрону (псрезарялка с участисч отриьыт иона, напр О + О, О, + О) Перезарядка может сопровожлаться днссоциацней нейтральной частицы Аг' -1- СН СН; 1- Аг+ Н Отрыв э те к трона ог отрнпат нона может привести а образов.щию новой частицы напр О, + О О .1- е в ходе Этсй р цнп ВЫдетясься 1ЕПЛО К раь И раСЛОЛ)стек На ОтрЫВ электрона П)уимсры И м р с переходом тяжелой частицы СН.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
