Адсорбция ионов зависит от радиуса (r) иона
Из ионов одинакового заряда максимальной способностью к адсорбции обладают ионы наибольшего радиуса (кристаллографического) из-за их меньшей гидратации.
Поясним это:
Молекулы растворенного вещества, растворяясь в воде, распадаются на ионы, которые находятся в гидратированном состоянии.
Рассмотрим ионы первой основной группы (щелочных металлов):
Li+ Na+ K+
Рис.2.38. Примеры размеров ионов в гидратированном состоянии
Ионы одного заряда, но, естественно, разного ионного (кристаллогарфического) радиуса: у Li+ — порядковый номер 4, у Na+ — 23, у K+ — 39, но ионы в воде находятся в гидратированном состоянии, окруженными молекулами (диполями) воды — так называемой «гидратной» оболочкой — «гидратной шубой».
Поскольку плотность поверхностного заряда у ионов разная, то и толщина этой оболочки также будет отличаться, причем у иона меньшего радиуса — (Li+) она будет больше, чем у иона большего радиуса, поэтому радиус ионов в гидратированном состоянии обратен их кристаллографическому радиусу.
По возрастающей адсорбционной способности ионы одного заряда можно расположить в так называемые лиотропные ряды. Рассмотрим некоторые из них:
Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+ Mg+2 < Ca+2 < Sr+2 < Ba+2
В случае анионов, следует учитывать их более сложное строение: ионы могут состоять из нескольких элементов, но и в этом случае гидратированный радиус определяет для ионов одинакового заряда адсорбционную способность ионов.
Рассмотрим ряд однозарядных ионов:
Cl— < Br— < NO3— < J— < CNS—
Достарыңызбен бөлісу: |