Wiązanie jednoelektronowe jest słabsze (energia rozrywania 61 kcal/mol) niż zwykłe wiązanie dwuelektronowe w obojętnej cząsteczce wodoru (d HH = 0,74 Å, energia rozrywania 104 kcal/mol). Obliczenia zależności energii całkowitej i jej składników od odległości międzyjądrowej dla najprostszej struktury z wiązaniem chemicznym - molekularnego jonu wodorowego H 2 + z wiązaniem jednoelektronowym - pokazują, że minimalna energia całkowita, jaką osiąga się przy równowagowa odległość międzyjądrowa równa 1,06 Å, wiąże się z gwałtownym spadkiem energii potencjalnej elektronu w wyniku koncentracji i kompresji chmury gęstości elektronowej w obszarze międzyjądrowym. Możesz sobie wyobrazić powstanie jonu H 2 + w wyniku reakcji atomu wodoru i protonu:

H+ H + → H 2 + + 61 kcal

1. Molekularny jon wodoru H 2 + zawiera dwa protony, naładowane dodatnio i jeden elektron, naładowany ujemnie. Pojedynczy elektron kompensuje odpychanie elektrostatyczne dwóch protonów i utrzymuje je w odległości d H H = 1,06 Å. Środek gęstości elektronowej chmury elektronowej (orbitalnej) znajduje się w równej odległości od obu protonów w promieniu Bohra α 0 = 0,53 Å i jest środkiem symetrii cząsteczkowego jonu wodorowego H 2 +

2. Molekularny jon wodoru H 3 + zawiera trzy protony i dwa elektrony. Odpychanie elektrostatyczne trzech protonów jest kompensowane przez dwa elektrony. Stosując metodę eksplozji Coulomba wykazano, że protony cząsteczkowego jonu wodoru H 3 +

Znajdują się one w wierzchołkach trójkąta równobocznego z odległością międzyjądrową 1,25 ± 0,2 Å.

Spinki do mankietów

• Strona internetowa Towarzystwa Chemicznego Kwantowego Ufa. Wykład nr 13 „Korelacja elektroniczna”

Zobacz też

Notatki

Fundacja Wikimedia. 2010.

Zobacz, co oznacza „jon wodorowy molekularny” w innych słownikach:

Atom wodoru jest układem fizycznym składającym się z jądra atomowego przenoszącego elementarny dodatni ładunek elektryczny i elektronu przenoszącego elementarny ujemny ładunek elektryczny. Jądro atomowe może zawierać proton lub... ... Wikipedia

Cząsteczka wodoru jest najprostszą cząsteczką składającą się z dwóch atomów wodoru. Składa się z dwóch jąder atomów wodoru i dwóch elektronów. W wyniku interakcji między elektronami i jądrami powstaje kowalencyjne wiązanie chemiczne. Z wyjątkiem... ... Wikipedii

1 Wodór → Hel… Wikipedia

Ryc.1. Elektroniczną teorię wiązań chemicznych zaproponował i rozwinął amerykański chemik fizyczny Lewis G.N. w latach 1912–1916… Wikipedia

Zaproponowany przez Linusa Paulinga na sympozjum z teoretycznej chemii organicznej, poświęconym pamięci A. Kekule (sympozjum odbyło się w Londynie we wrześniu 1958 r.). Raport Paulinga przedstawił teorię wiązania podwójnego jako kombinacji dwóch identycznych zakrzywionych... ... Wikipedia - Ten artykuł lub sekcja wymaga przeglądu. Prosimy o poprawienie artykułu zgodnie z zasadami pisania artykułów. Chemia kwantowa to kierunek... Wikipedia

Korelacja elektronów kulombowskich to wzajemna konsekwencja ruchu atomów tworzących wiązanie chemiczne elektronów, z uwzględnieniem odpychania elektrostatycznego elektronów mających ujemny elementarny ładunek elektryczny. Główna… Wikipedia

Powłoka elektronowa atomu składa się z orbitali elektronowych, na których znajdują się różne liczby. Elektron jest ujemnie naładowanym elementem elementarnym. Jest elektryczny opłata jest równe -1.
Za pomocą wiązań atomy można również łączyć w cząsteczki.

Fusy. Substancje z tej grupy można również oznaczyć za pomocą wskaźnika. Charakterystyczną reakcję daje fenoloftaleina, która w środowisku zasadowym zmienia kolor na szkarłatny. Dzieje się tak z powodu obecności jonów wodorotlenkowych.

Metale. Określić jony metale, w tym celu należy użyć lampy alkoholowej lub latarki. Weź drut miedziany, zrób pętlę o średnicy 6-10 mm na jednym końcu i włóż go do płomienia. Niemal natychmiast zobaczysz, że nabrał pięknego zielonego koloru. Dzieje się tak właśnie dzięki jonom miedzi. Ten sam wynik można zaobserwować, jeśli drut zostanie najpierw zanurzony w solach miedzi (chlorek miedzi, azotan miedzi, siarczan miedzi), a następnie włożony do płomienia.

Aby określić obecność jonów metali alkalicznych (sodu i potasu) oraz jonów ziem alkalicznych (wapnia i ), należy również dodać odpowiednie roztwory do płomienia lampy alkoholowej. Jony sodu zabarwią płomień na jasnożółty kolor, jony wapń - ceglasty. Jony baru zawarte w substancjach nadadzą żółto-zielony kolor i jony potas - fioletowy.

Istnieje wiele jakościowych metod oznaczania jonów kwasowych. Jon siarczanowy można oznaczyć wybierając jon jako odczynnik, co spowoduje wytrącenie się białego osadu. Aby dowiedzieć się, że w probówce znajduje się jon węglanowy, weź dowolny rozcieńczony kwas i ostatecznie zobacz wrzenie. Dodatkowo przepuść powstały dwutlenek węgla przez wodę wapienną, obserwując zmętnienie.

Aby oznaczyć jon ortofosforanowy wystarczy wlać z nim do probówki azotan srebra, w wyniku reakcji zaobserwujemy wytrącenie się żółtego osadu. Aby rozpoznać sole amonowe, należy przeprowadzić reakcję z rozpuszczalnymi zasadami. Nie będzie żadnej obserwacji wizualnej, ale pojawi się nieprzyjemny zapach z powodu utworzonego amoniaku.

Aby rozpoznać jony halogenowe (chlor, jod), odczynnikiem dla wszystkich trzech jest azotan srebra i we wszystkich przypadkach nastąpi wytrącenie osadu. W rezultacie jon chloru z azotanem srebra da biały osad (chlorek srebra), jon bromu da biało-żółty osad (bromek srebra), a jon jodu da żółty osad (powstaje jodek srebra) .

Wideo na ten temat

notatka

Wykonując nawet najprostsze eksperymenty należy pamiętać o przestrzeganiu zasad bezpieczeństwa

Pomocna rada

Istnieje wiele reakcji, w których azotan srebra działa jako odczynnik. Jeśli substancja ta dostanie się na powierzchnię stołu lub ubranie, plamy nie zostaną usunięte.

W normalnych warunkach atom jest elektrycznie obojętny. W tym przypadku jądro atomu składające się z protonów i neutronów jest dodatnie, a elektrony mają ładunek ujemny. Kiedy występuje nadmiar lub niedobór elektronów, atom zamienia się w jon.

Instrukcje

Związki chemiczne mogą mieć charakter molekularny lub jonowy. Cząsteczki są również elektrycznie obojętne, a jony niosą pewien ładunek. Zatem cząsteczka amoniaku NH3 jest obojętna, ale jon amonowy NH4+ jest naładowany dodatnio. Wiązania w cząsteczce amoniaku powstają w zależności od rodzaju wymiany. Czwarty atom wodoru jest dodawany poprzez mechanizm donor-akceptor, jest to również wiązanie kowalencyjne. Amon powstaje w wyniku reakcji amoniaku z roztworami kwasów.

Ważne jest, aby zrozumieć, że ładunek jądra pierwiastka nie zależy od przemian chemicznych. Bez względu na to, ile elektronów dodasz lub odejmiesz, ładunek jądra pozostanie taki sam. Na przykład atom O, anion O- i kation O+ charakteryzują się tym samym ładunkiem jądrowym wynoszącym +8. W tym przypadku atom ma 8 elektronów, anion 9, a kation 7. Samo jądro można zmienić jedynie poprzez przemiany jądrowe.

Ministerstwo Edukacji Federacji Rosyjskiej

POLITECHNIKA TOMSK

Nazwa wydziału - ENMF

Nazwa wydziału kończącego studia Fizyka ogólna

Nazwa dyscypliny akademickiej - Fizyka

Praca laboratoryjna nr 2-07

Tytuł pracy „Wyznaczanie ładunku jonu wodorowego”

Wykonawca:

Studentka, grupa 13A61 Koroleva Ya.Yu. (_______)_____________(_______)

Data podpisania

Podpis

(_______)

data

Kierownik, profesor Kryuchkov Yu.Yu. (________)______(_______)

Stanowisko, stopień naukowy, tytuł, data podpisu

Tomsk 2007

Praca laboratoryjna 2-07.

Temat: Wyznaczanie ładunku jonu wodorowego.

Cel pracy: badać przepływ prądu w elektrolitach, wyznaczać ładunek jonu wodorowego, oceniać błąd tej metody w wyznaczaniu ładunku jonu wodorowego oraz zapoznać się ze zjawiskiem uwodornienia metali.

Urządzenia i akcesoria:Woltomierz Hoffmanna, amperomierz, reostat (jeśli nie ma stabilizowanego źródła zasilania), źródło prądu, stoper.

KRÓTKA TEORIA

Do określenia ładunku jonu wodorowego można wykorzystać przepływ prądu w elektrolitach (zjawisko elektrolizy). W wodnym roztworze cząsteczek kwasu siarkowego H2SO4 dysocjować na jony: H 2 SO 4 → 2 H + + SO 4 – . Jeżeli w takim elektrolicie panuje pole elektryczne, jony wodoru docierając do katody, przejmują z niego brakujący ładunek ujemny i przekształcają się w obojętne atomy wodoru, tj. na katodzie zachodzi reakcja 2 H + +2 mi → 2 H . Sparowane związki atomów wodoru tworzą cząsteczki wodoru H 2 , uwolniony na katodzie (2 H → H2 ). Jony ujemne SO 4 2- , uwolnione na anodzie, nadają mu nadmiar ładunku i reagują z wodą, a reakcja przebiega w postaci SO 4 2- + H 2 O → H 2 SO 4 + O + 2 mi , tj. Ponownie tworzy się kwas siarkowy, a na anodzie uwalnia się gazowy tlen. Jak widać, podczas przepływu prądu przez elektrolit jedna cząsteczka kwasu siarkowego dostarcza do elektrod jedną cząsteczkę wodoru i jeden atom tlenu. W konsekwencji, aby cząsteczka tlenu została uwolniona na anodzie, konieczna jest dysocjacja dwóch cząsteczek kwasu siarkowego, ale jednocześnie na katodzie zostaną już uwolnione dwie cząsteczki wodoru. Zatem w tych samych warunkach termodynamicznych objętość wodoru uwolnionego na katodzie będzie dwukrotnie większa od objętości tlenu uwolnionego na anodzie. Jeśli uwolnione gazy zostaną zebrane osobno, liczbę cząsteczek gazu utworzonych na jednej lub drugiej elektrodzie można obliczyć na podstawie zajmowanej przez nie objętości. Ze znanej liczby cząsteczek gazu można obliczyć liczbę dodatnich jonów jonowych ( n+ ), po przeniesieniu opłaty „+ Q ” na katodę lub liczba jonów ujemnych ( N- ), po przeniesieniu opłaty „- Q ”do anody. Na podstawie tych danych możemy obliczyć ładunek dodatni ( q + ) lub ujemna ( Q- ) jon za pomocą wyrażeń (1) i (2):

(1)

(2)

Ładunki + Q do Q mają jednakową wartość i można je wyznaczyć na podstawie znanego prądu wytwarzanego przez przepływ jonów ujemnych i dodatnich w obecności pola elektrycznego w elektrolicie.

Opis instalacji i otrzymanie wzoru obliczeniowego

Celem pracy jest określenie ładunku niesionego przez jon wodorowy. Urządzeniem zdolnym do oddzielenia gazów wydzielających się podczas elektrolizy jest woltomierz Hoffmanna. Woltomierz Hoffmanna składa się z trzech połączonych naczyń, z których dwa zakończone są kranami, a środkowy lejkiem, przez który naczynia napełnia się elektrolitem. Na naczyniach zewnętrznych znajdują się podziałki umożliwiające odmierzenie objętości, a na środku podziałki służące do pomiaru wysokości. Woltomierz napełnia się wodnym roztworem kwasu siarkowego i za pomocą elektrod wlutowanych w skrajne naczynia łączy się z obwodem zawierającym reostat, za pomocą którego można zmieniać prąd, a także miliamperomierz, przełącznik i bezpośredni obecne źródło. Kiedy prąd przepływa przez elektrolit, wodór gromadzi się w jednym z naczyń zewnętrznych, uwalniany na katodzie, a tlen gromadzi się w drugim. Uwolnione gazy wypierają elektrolit z naczyń zewnętrznych i wytwarzają ciśnienie nad powierzchnią elektrolitu, które zostanie zrównoważone ciśnieniem atmosferycznym w sumie z ciśnieniem słupa nadmiaru cieczy w naczyniu środkowym w stosunku do poziomów cieczy w naczyniu naczynia zewnętrzne.

Zapiszmy warunek równowagi dla środkowego i najbardziej zewnętrznego pojemnika, w którym wydziela się wodór. Uwolniony wodór i para wodna wywierają nacisk na powierzchnię cieczy w tym naczyniu. Całkowite ciśnienie równoważy ciśnienie atmosferyczne i ciśnienie wysokości przesuniętej kolumny elektrolitu w środkowym naczyniu

(3)

Ten stan równowagi będzie utrzymywany przez cały proces elektrolizy.

Jeśli obecny I przechodzi przez obwód przez kilka sekund, po czym jony wodoru przekażą pewną ilość prądu przez elektrolit w kierunku katody + Q równe

(4)

Ta sama ilość prądu, ale o przeciwnym znaku, przejdzie do anody. Jednak w przyszłości nie będzie to nas interesować. Zgodnie z pierwszym prawem Faradaya masa wodoru uwolnionego na katodzie jest proporcjonalna do przeniesionego ładunku. Z masy M wodoru i masy jednej z jego cząsteczek można wyznaczyć liczbę cząsteczek uwolnionych na katodzie, tj. Każda cząsteczka wodoru powstaje w wyniku zobojętnienia dwóch jonów wodoru, dlatego całkowita liczba jonów przenoszących swój ładunek na katodę będzie równa

(5)

Masę uwolnionego wodoru można w przybliżeniu wyznaczyć z równania stanu gazu doskonałego, tj. z równania

(6)

Z (6) wynika, że

Z (5) i (7) wynika, że ​​liczba jonów wodorowych docierających do katody jest równa

Znajdując ciśnienie wodoru z (3), korzystając ze wzoru (4) na ilość energii elektrycznej przekazanej do katody, z (1) wyznaczamy ładunek jonu wodorowego:

Masa jednej cząsteczki wodoru jest równa masie jednego kilomola podzielonej przez liczbę cząstek w kilomolu (liczba Avogadra), zatem:a wzór obliczeniowy (9) przyjmuje postać

(10)

Zatem, aby określić ładunek jonu wodorowego za pomocą woltomierza Hoffmanna, należy znać ciśnienie, objętość i temperaturę wodoru wydzielającego się podczas elektrolizy, a także wielkość prądu i czas jego przepływu przez elektrolit.

	ja, A	t, c	T., K	V, m3	p w , N/m 2	h, m	pH, N/m 2	pt, N/m2	pH 2 O, N/m 2
	36,51  10 -3			3,9  10 -6	100149	0,072	705.6	3, 39  10 3	97803.6

Wniosek: Wykorzystując urządzenie zdolne do oddzielania gazów wydzielających się podczas elektrolizy – woltomierz Hoffmanna, przeprowadzili doświadczenie z przepływem prądu w elektrolitach, a także określili ładunek jonu wodorowego.

... " Jak źle jest dobrze sobie radzić w szkole. Dowiedziałem się wtedy, że woda składa się z dwóch atomów wodór i jeden - tlen i dysocjuje na dwa i ona H+ i OH-. Najwyraźniej brakowało mi jakiejś wyższej wiedzy, zgodnie z którą w wodzie nie jest ona teraz atomowa, ale molekularna wodór. Gaz. Chociaż tak, wszystko się zgadza, ponieważ pierwsza część wzoru na wodę to „H2”, a dopiero potem „O”. Dwa...

https://www.site/journal/118186

Oddziaływania pomiędzy wiązaniami kowalencyjnymi i wodorowymi pomiędzy atomami tlenu i atomami wodór migracja protonu (H+) może nastąpić poprzez mechanizm przekaźnikowy, prowadząc do... anonimowości informacji (informacji bardziej uogólnionej), realizowanej przy udziale jony, peptydy, aminokwasy na poziomie błon komórkowych (niektóre komórki... (Gaston Naessens) (Kanada) donieśli o obserwacji takich mikrocząstek za pomocą negatywnyładunku elektrycznego, we krwi i innych żywych płynach. Generalnie można...

https://www.site/journal/114229

Formy wody, które dosłownie przenikają minerał. Naukowcy odkryli w księżycowym apatytu jony wodorotlenki - negatywny naładowane cząsteczki podobne do tych, które tworzą wodę, ale pozbawione jednego atomu wodór. Zdaniem naukowców na Księżycu woda jest wszędzie –… znacznie łatwiej niż się spodziewano stworzyć stację kosmiczną na powierzchni Księżyca. Woda podzielona na wodór i tlen, posłużą jako źródło paliwa rakietowego do lotów na inne planety, a tlen...

https://www.site/journal/129842

wodór. Wodór joński joński

https://www..html

Rozłożone: takie jak złoto, żelazo, a także inne gazy, takie jak wodór. Ale alchemicy uważają, że atomy, na które nauka rozkłada proste ciała... promienie astralne są symbolizowane przez słońce i kolor czerwony i nazywane są po hebrajsku - aod; negatywny promienie mają symbol księżyca i kolor niebieski i nazywane są po hebrajsku aob. Aod... nazywane są razem aor, co oznacza astralne lub astralne Światło. U podstawy aod leży „ i ona„moc rozszerzania przestrzeni i życia (jej symbolem jest gołąb), a u podstawy aoby leży…

https://www.site/magic/11716

Właściwości fotoniczne. Podstawową zasadą jest, jak pamiętasz ze szkoły, wodór. Wodór zmienia swoje przedjądrowe właściwości. Wyraża się to w tym, jakie zmiany jońskiŚroda. Czyli dzisiaj istnieją fakty empiryczne, prześledzone fakty, że... może nastąpić zapłodnienie. Poza tym zakresem poczęcie będzie niemożliwe. Proces biologiczny zachodzący u człowieka również zostaje zakłócony. joński zakres ten u ludzi jest nieco szerszy niż u ryb. Ale nie możemy pozwolić, aby się zawęziło, w przeciwnym razie doszło do rodzenia dzieci...

https://www.site/journal/140254

Może to wynikać z wielu powodów. Możliwa kumulacja w tkankach jony amon czy kwas mlekowy, mogą też wystąpić zaburzenia neuropsychiatryczne... dym to śmiercionośny koktajl, w skład którego wchodzą: arsen, polon-210, metan, wodór, argon i cyjanek wodór(ponad 4000 składników, z których wiele ma działanie farmakologiczne, toksyczne... lub zaparcia. Wszystkie te zaburzenia mogą być poprzedzone: ostrym negatywny emocje, sytuacje konfliktowe, urazy psychiczne z późniejszymi naruszeniami...

https://www.site/magic/16663

Prędkość spalin względem rakiety, uznawana za stałą. Dla reakcji transformacji termojądrowej wodór w helu a=0,0066, zatem w/c=0,115. Podczas reakcji anihilacji substancji... w/c jest niewielka i wynosi 0,12 przy b=0,5. Zatem aplikacja na joński rakieta jako źródło energii dla reaktora anihilacyjnego pozwala na osiągnięcie ogromnych prędkości... Taki żagiel, przypominający sieć rybacką i działający na zasadzie negatywny Według fizyków fotoforeza może wprawić w ruch małe...