поиск |
Новости химической науки > Воде не удается удержать ионы на расстоянии22.10.2014 Исследователи из Тихоокеанской Северо-западной Лаборатории и Национальной Лаборатории Аргонны заявляют, что при растворении хлороводорода в воде отрицательно и положительно заряженные ионы не теряют взаимодействия друг с другом, по сути, оставаясь в воде в виде ионных пар.
Общепринятое мнение заключается в том, что в воде происходит полная диссоциация кислот, катионы и анионы разделяются молекулами растворителя, в особенности это разделение значительно в разбавленных растворах кислот.
Тем не менее, новые эксперименты, подкрепленные результатами квантово-химического моделирования, говорят о том, что в жидкой воде отрицательно заряженный хлорид-анион Cl– и положительно заряженный ион водорода H+ находятся на расстоянии более близком, чем предполагалось ранее.
Как отмечает проводивший моделирование и обработку экспериментальных результатов доктор Грегори Шентер (Gregory Schenter), кислоты не диссоциируют в такой степени, как это предполагалось и как это описывается в классических учебниках, и в настоящее время делаются попытки объяснить наблюдаемый феномен с привлечением концепции активности ионов. Он добавляет, что возможно, необходимо значительно пересмотреть концепции активности и взгляды на механизм диссоциации.
Рисунок из The Journal of Physical Chemistry B 118(26):7211; DOI: 10.1021/jp501091h
Если рассматривать современную теорию диссоциации кислот и оснований в воде, поведение катиона водорода H+, который быстро ассоциируется с молекулой воды с образованием иона гидроксония (H3O+) изучено сравнительно хорошо, вместе с тем, свойства отрицательно заряженного противоиона, попавшего в окружение молекул воды, изучено не до такой степени тщательно. Результаты этого нового исследования добавляют информации о поведении таких противоионов.
Как говорит один из авторов исследования, Кристофер Мунди (Christopher Mundy) идентификация и изучение свойств интермедиатов диссоциации – ионных пар позволит лучше понять химические процессы, протекающие в неидеальных – концентрированных растворах, встречающихся во многих объектах – от электролитных аккумуляторов до человеческого тела.
Исследователи из Тихоокеанской Северо-западной Лаборатории под руководством Шентера изучают ионные пары уже около полутора десятилетий. Они начали изучать поведение простых ионов, после чего перешли к хлороводороду и другим кислотам. Исследователям вполне обоснованно показалось, что HСl представляет собой простейшую сильную кислоту, однако результаты ее исследования оказались не столь простыми.
Исследователи изучали водные растворы хлороводорода низкой средней и высокой концентрации (2.5, 6, 10 и 16 М HCl), используя как эксперименты, так и компьютерные расчеты. Для экспериментального изучения растворов соляной кислоты привлекались нейтронная дифракция и рентгеновская дифракция, моделирование проводилось в соответствии с разработанным самими исследователями алгоритмом расчетов методом DFT. Было обнаружено, что во всем диапазоне концентраций существует контактная ионная пара Cl–•••H3O+ – эти наблюдения значительно отличаются от ситуации, характерной для газовой фазы.
В планах исследователей изучение других сильных кислот, при диссоциации которых образуется не одноатомный анион, как у HCl, а многоатомный, способный образовывать межмолекулярные связи с водой сразу несколькими сайтами.
Источник: The Journal of Physical Chemistry B 118(26):7211; DOI: 10.1021/jp501091h метки статьи: #аналитическая химия, #квантовая химия, #межмолекулярные взаимодействия, #неорганическая химия, #реакционноспособные частицы, #физическая химия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Воде не удается удержать ионы на расстоянии" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|