什麽是離子對?有什麽用?
答:帶有相反電荷的兩個離子依靠庫侖引力結合成的壹對離子。在溶液中,壹個離子對在電導率、動力學、滲透性等方面的行為猶如壹個整體。離子直接接觸形成的離子對稱為緊密離子對,用符號x+y-表示。離子間間隔壹個或幾個溶劑分子或其他中性分子而形成的離子對稱為松散離子對,用符號x+‖y-表示。在溶液中,松散離子對之間或其與自由離子之間易發生離子交換(可用同位素標記法來測定)。溶液濃度愈大,離子的電荷數愈多,溶劑的相對介電常數愈小,則離子對的形成愈是普遍。
由離子相互作用理論,在強電解質溶液中,特別是在濃度不低時,正、負離子會部分締合成離子對作為獨立單位而運動,使溶液中自由離子的濃度降低,因而強電解質的表觀解離度不為100%。
原理:
正碳離子和相應的負離子聯結而成。離子對在取代、消除、重排、溶劑分解等反應中都能存在,也普遍存在於溶劑化反應和雙分子親核反應等過程中。離子對的概念首先是由S.溫斯坦在深入研究單分子親核取代反應機理時提出的。 他認為在鹵代烷(R—X)異裂反應形成正碳離子的過程中,R+和X-由化合到分離中間可以有緊密離子對(見式a)、松散離子對(b)和遊離離子(c)三種形式。根據溶劑的極性和R—X結構不同,親核試劑可以與其中壹種形式發生反應: 在強極性溶劑中,正碳離子受溶劑分子的溶劑化作用,與相應的負離子(X-)分隔開來,有利於R+的遊離存在(c);
在非極性溶劑中,正碳離子R+容易與相應的負離子(X-)聯結在壹起,二者相距只有幾埃,如式a或b所示。與正碳離子壹樣,負碳離子通常也是以離子對的形式存在。例如,苯丁酮與強堿(MOH)作用形成負碳離子的鹽(d):
實驗證明,鋰、鈉、鉀三種鹽中正負離子結合形式並不相同。例如,在室溫下上述負碳離子的鈉鹽在極性中等的四氫呋喃溶劑中以緊密離子對形式存在,但在80℃下該鹽卻是被溶劑分子分隔開的松散離子對。它們都不是遊離離子,不能導電。
常用離子對:目前常用的離子對有戊烷磺酸鈉、己烷磺酸鈉、庚烷磺酸鈉、辛烷磺酸鈉、十二烷磺酸鈉等。
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