Однозарядні іони i рухливість молекул в мурашиній кислоті при 298,15 K
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe70.9.598Ключові слова:
мурашина кислота, однозаряднi iони, дифузiя, електрична провiднiсть, ближня сольватацiя, негативна сольватацiяАнотація
Коефiцiєнт дифузiї (D0i) i довжину дифузiйного змiщення (d) 16 однозарядних iонiв H+, Li+, Na+, K+, NH+4, Me4N+, Et4N+, Pr4N+, Bu4N+, Pent4N+,Cl−, Br−, I−, ClO−4, BPh−4, HCOO− розраховано з лiтературних даних щодо їх граничної молярної електричної провiдностi при 298,15 К у мурашинiй кислотi. На пiдставi обґрунтованого нами параметра ((d −ri), де ri – радiус iона) визначено негативну (при (d −ri) < 0) або позитивну ((d −ri) > 0) сольватацiю йонiв. Бiльшiсть йонiв (крiм H+ i HCOO−) соль-ватованi позитивно. Негативна сольватацiя формiат-iона, на вiдмiну вiд iнших йонiв, зумовлена переважаючою мiжмолекулярною взаємодiєю над iон-молекулярною. Для протона негативна сольватацiя викликана прототропним механiзмом його переносу.
Посилання
1. V. Bulavin, I. V'yunyk, Y. Lazareva. Diffusion and microscopic characteristics of singly charged ion transfer in extremely diluted aqueous solutions. Ukr. J. Phys. 62, 769 (2017).
https://doi.org/10.15407/ujpe62.09.0769
2. V. Bulavin, I. V'yunyk. Compensation of isotope effects at the near solvation of singly charged ions in light and heavy waters. Ukr. J. Phys. 67, 527 (2022).
3. V.I. Bulavin, I.N. V'yunyk, A.V. Kramarenko, V.A. Minakov. Kinetic solvation of singly charged ions in infinitely dilute solutions in ethylene glycol: effect of temperature. J. Solution Chem. 51, 1334 (2022).
https://doi.org/10.1007/s10953-022-01201-y
4. V.I. Bulavin, I.M. V'yunyk, A.V. Kramarenko, O.I. Rusinov, V.A. Minakov. Near solvation of tetraalkylammon ions in ethylene glycol and in water. Visn. Nats. Tekhn. Univ. KhPI Ser. Khim. Khim, Tekhnol. Ekol. No. 2, 63 (2019) (in Ukrainian).
https://doi.org/10.20998/2079-0821.2019.02.10
5. V.I. Bulavin, I.M. V'yunyk, A.V. Kramarenko, O.I. Rusinov. Specifics of establishing tetraalkylamonium ions near solvation' in solvents with a spatial network OF Hbonds. Visn. Nats. Tekhn. Univ. KhPI Ser. Khim. Khim, Tekhnol. Ekol. No. 1, 28 (2020) (in Ukrainian).
https://doi.org/10.20998/0821.2020.01.06
6. V.I. Bulavin, I.N. V'yunnik, A.V. Kramarenko. Kinetic solvation and electrical conductance of proton in infinitely diluted solutions of hydrogen halides in primary alcohols and in water: Influence of temperature and solvent J. Mol. Liq. 242, 1296 (2017).
https://doi.org/10.1016/j.molliq.2017.07.031
7. V.I. Bulavin, I.M. Vyunik, A.V. Kramarenko, O.I. Rusinov. The influence of singly charged ions on the translational motion of molecules in extremely dilute amide solutions. Visn. Nats. Tekhn. Univ. KhPI Ser. Khim. Khim, Tekhnol. Ekol. No. 2, 86 (2021) (in Ukrainian).
https://doi.org/10.20998/2079-0821.2021.02.12
8. Y. Marcus. Are ionic stokes radii of any use? J. Solution Chem. 41, 2082 (2012).
https://doi.org/10.1007/s10953-012-9922-4
9. Yu.M. Kessler, A.L. Zaitsev. Solvophobic Effects: Theory, Experiment, Practice (Khimiya, 1989) (in Russian).
10. P.G. Wolynes. Molecular theory of solvated ion dynamics. J. Chem. Phys. 68, 473 (1978).
https://doi.org/10.1063/1.435777
11. D.F. Evans, T. Tominaga, J.B. Hubbard, P.G. Wolynes. Ionic mobility. Theory meets experiment. J. Phys. Chem. 83, 2669 (1979) .
https://doi.org/10.1021/j100483a025
12. S. S. Inozemtsev, I.S. V'yunyk, S.I. Bulavin. In: Abstracts of the 15th All-Ukrainian Scientific Conference of Students and Postgraduates "Karazin Chemical Readings", April 24-26, 2023 (Kharkiv National University, 2023), p. 187 (in Ukrainian).
13. M.A. Brown, F. Vila, M. Sterrer, S. Th¨urmer, B. Winter, M. Ammann, J.J. Rehr, J.A. van Bokhoven. Electronic structures of formic acid (HCOOH) and formate (HCOO−) in aqueous solutions. J. Phys. Chem. Lett. 3, 1754 (2012).
https://doi.org/10.1021/jz300510r
14. B. Radola, S. Picaud, D. Vardanega, P. Jedlovszky. Analysis of mixed formic and acetic acid aggregates interacting with water: A molecular dynamics simulation study. J. Phys. Chem. C 121, 13863 (2017).
https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.7b02728
15. Yu.A. Karapetyan, V.N. Eichis. Physicochemical Properties of Electrolytic Non-aqueous Solutions (Khimiya, 1989) (in Russian).
16. Yu.Ya. Fialkov, V.F. Grishchenko. Electrolysis of Metals from Non-aqueous Solutions (Naukova Dumka, 1985) (in Russian).
17. Y. Marcus. Ions in Solution and Their Solvation (John Wiley and Sons, 2015).
https://doi.org/10.1002/9781118892336
18. I. Bak'o, J. Hutter, G. P'alink'as. Car-parrinello molecular dynamics simulation of liquid formic acid. J. Phys. Chem. A 110, 2188 (2006).
https://doi.org/10.1021/jp0546352
19. K. Marushkevich, L. Khriachtchev, J. Lundell, M. R¨as¨anen. cis-trans formic acid dimer: experimental observation and improved stability against proton tunneling. J. Am. Chem. Soc. 128, 12060 (2006).
https://doi.org/10.1021/ja064154b
20. V. H¨anninen, G. Murdachaew, G.M. Nathanson, R.B. Gerber, L. Halonen. Ab initio molecular dynamics studies of formic acid dimer colliding with liquid water. Phys. Chem. Chem. Phys. 20, 23717 (2018).
https://doi.org/10.1039/C8CP03857K
21. O. Sekiguchi, V. Bakken, E. Uggerud. Decomposition of protonated formic acid: One transition state - Two product channels. J. Am. Soc. Mass Spectr. 15, 982 (2004).
https://doi.org/10.1016/j.jasms.2004.04.028
22. T.C. Wehman, A.I. Popov. Electrical conductance studies in anhydrous formic acid solutions. J. Phys. Chem. 72, 4031 (1968).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
