Küsimus:
Mis dikteerib solvateeritud elektronide eluiga antud lahustis?
F'x
2012-05-08 14:15:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Solveeritud elektronidel on ammoniaagilahustes pikk eluiga, kuid nende vees asuvatel analoogidel (nn hüdraatunud elektronidel) on nende eluiga palju väiksem, suurusjärgus mikrosekundite kaupa väga puhtas vees.

enter image description here
(pilt: Boero jt, Phys Rev Lett 2003 , 90, 226403)

Millised lahusti omadused on nende väga erinevate elueade jaoks? Mõlemad on polaarsed protoonsed lahustid, siis milliseid teisi tegureid võiks siin kaasata?

üks vastus:
#1
+7
Chris
2012-05-09 12:09:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Neile, kellel pole kunagi olnud mõtet seda isiklikult teha, vaadake seda videot. Alates 1807. aastast on teada, et naatriumi lahustamine vedelas ammoniaagis annab kauni värvi. Algselt arvati, et värv tuleneb solvaatse elektroni asemel mõnest tuttavast kompleksist. Sarnane nähtus juhtub ka teiste leelismetallidega ammoniaagis.

Selle valdkonna uuringud ütlevad, et antud elektroni lahustamiseks kulub vähemalt nelikümmend mõnda ammoniaagi molekuli. Moodustuvad õõnsused moodustuvad ja nende stabiilsus võib meie elektroni solvateerimisel sõltuda suuresti elektrostaatilistest interaktsioonidest. Ammoniaak reageerib aeglaselt gaasilise vesiniku abil,

$$ \ ce {2 NH3 + 2 e- -> H2 + 2 NH2 -} $$

Lahusti erinevused võivad mängida tohutu roll meie solvateeritud elektronide stabiilsuses. Analoogne lagunemine toimub vees, $$ \ ce {2 H2O + 2 e- -> H2 + 2 HO -} $$

Tuntud on see, et esimene toimub kiiremini kui esimene, vt siin võrreldes minu varasema lingiga. Võiksime öelda, et need kiiruse erinevused peegeldavad meie solvaadi elektronide erinevaid stabiilsusi. Ehkki sobiva katalüsaatori lisamine meie ammoniaagile põhjustab vesiniku kiire arengut.

Energiate erinevuse kvantitatiivsem kirjeldus saadakse, mõõtes solvaaditud elektronide UV-viskoosspektrit vesi ja ammoniaak. Kiiresti märkate, et riba ilmub vees suurema energiaga kui ammoniaagis ja riba kuju on märkimisväärselt erinev (ammoniaagis on riba laiem).

Miks nad seda teevad Erinev

Nii et siin pean ütlema, et ükski praegune teooria ei reprodutseeri kvantitatiivselt täheldatud nähtusi, näiteks solvateeritud elektroni neeldumisspekter. Sellel küsimusel pole kindlat / vastuvõetud vastust, kuna see on pidev uurimisvaldkond.

Vee eneseioniseerimise tasakaalukonstant on suurusjärgus $ K = 10 ^ {- 14} $ ja ammoniaagi suurusjärk $ 10 ^ {- 30} $. Hüdroonium moodustub vee ja ammoonium ammoniaagi korral. Hüdrooniumil on tunduvalt madalam $ \ mathrm {p} K_ \ text {a} $ kui ammooniumil, mistõttu on mõistlik aru saada, miks elektris oleks reaktsioon vees tõenäolisem. (Ammoniaak toodab harva nõrgalt happelist liiki, kuid vesi sageli tugevalt happelist kompleksi.)

Veidi sügavam põhjus võib olla see, et vesi moodustab lahuses korrastatumaid kohalikke domeene / struktuure kui ammoniaak ja see mõjutab kiirust tulemuseks on suurem aktiveerimise entroopia, kui hüdrolüüsitud elektron need suuremad struktuurid lõhustab, tuletage meelde, et $ k \ propto \ exp (\ Delta S ^ \ ddagger / R) $.

Ainult spekuleerimine.



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...