Ионы

Ионы, атомы (а т о м и о и ы) или соединения нескольких атомов, в которых общее число электронов больше или меньше суммы положительных зарядов ядер. И., из которых построены твердые вещества, или И. в растворах могут существовать неопределенно долго; газовые И. при обычных условиях быстро приобретают недостающие электроны и молизуются (смотрите Ионизация).

Свойства И. характеризуются: 1) знаком и величиной их заряда, 2) их строением, то есть расположением электронов, особенно внешних, 3) их размером, измеряемым радиусом внешней электронной оболочки, и 4) прочностью этой оболочки (деформируемостьИ.). Легче всего образуются И., внешняя электронная оболочка которых является наиболее устойчивой (например соответствует оболочке благородных газов).И.,образующие кристаллы и встречающиеся в растворах, принадлежат б. ч. к этому типу (например Na’, Ва", СП, S" и т. д.), хотя встречаются и т. н. переходные И., внешние оболочки которых могут содержать от 9 до 17 электронов, способные переходить в И. другого типа (например Си", Fe" и т. д.). При действии сильных агентов (высокая t°, излучение большой частоты, электроны большой скорости) образуются И. любой значности, включительно до голых ядер. Химич. и физич. свойства И. резко отличаются от свойств нейтральных атомов, имитируя в некоторых отношениях свойства атомов, имеющих такую же внешнюю электронную оболочку (например К’ напоминает Ar, F—Ne).

Взаимодействие И. в крист прежде всего зависит от числа зарядов и размеров И., а затем от строения электронной оболочки, так как отталкивательные силы, действующие между И., являются результатом взаимодействия их оболочек. Цветность И. связывают, с одной стороны, с деформируемостью ионных оболочек, а с другой—с образованием соединений И. с молекулами растворителя (например Си с Н₂0 и с NH₃). Действия, производимые ионами на молекулы неэлектролитов, сводятся также почти исключительно к действию их электрич. поля и поэтому зависят прежде всего от величины их заряда и радиуса. В разведенных растворах мерой силы этого поля служит, как показали Льюис и Дебай, ионная с и-л а Г—сумма произведений из молярн. концентраций на квадрат валентности соответствующего И.; например для 0,1-молярного раствора H₂S0₄ Г— 0,2-1 + 0,1-4=0,6. Так наз. действие нейтральных солей теоретически объясняется действием электростатич. поля И. (теория высаливания Дебая, теория влияния солей на катализ Христиансена и т. д.). Насколько вообще мощно действие этого поля, показывают вычисления Цвикки, по которым молекулы воды вблизи И. находятся под давлением 50 000 atm.

В растворах И. поляризуют и притягивают молекулы растворителя, образуя оболочки перемен, состава (смотрите Сольватация), благодаря поляризации и связанной с ней ориентации молекул растворителя, свойства растворов электролитов (теплоемкость, диэлектрическая постоянная) резко отличаются от свойств растворителя и далеки от аддитивности. Простые атомионы как общее правило могут существовать гл. обр. только в растворителях с большими диэлектрич. постоянными, сильно ослабляющих взаимодействие между И. В растворителях с малыми диэлектрическими постоянными растворяются преимущественно электролиты, дающие комплексные И. Комплексы образуются иногда из И. растворяющегося вещества, иногда же в их образовании принимает участие и растворитель. Для веществ с малыми ди-

электрич. постоянными характерно также образование комплексных И. при прибавлении неэлектролитов; наир. (С₂Н₅)₂ОВг₃ дает проводящую систему при смешении с хлороформом. Внешним признаком образования комплексных И. служит аномальный ход кривой «молярная электропроводность—разведение», дающей максимум в области кон-центрированных растворов и проходящей через минимум электропроводности при дальнейшем разведении.

Лит.: Семенченко В., Молекул, силы и их электрич. природа, гл. 6, § 7, М., 1929; Handbuch d. Pbysik, hrsg. у. H. Geiger u. К. Schell, В. 24, Кар. 6, § 466, В., 1927. В. Семенченко.