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从头算量子化学计算方法对高氯酸镁溶液中存在的离子缔合物种及缔合过程的研究

化学学报 2010年第14期68卷 1363-1369页

作者：张浩于健康孙家锺吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

使用了量子化学计算方法在HF/6-31+G*水平下对高氯酸镁溶液中的高氯酸根水合,可能存在的离子缔合物种以及离子缔合过程进行了研究.高氯酸根的第一水合层至少需要6个水分子才能填满,在水合数6以下时,每增加一个水分子可以造成v1-ClO-4频... 详细信息

使用了量子化学计算方法在HF/6-31+G*水平下对高氯酸镁溶液中的高氯酸根水合,可能存在的离子缔合物种以及离子缔合过程进行了研究.高氯酸根的第一水合层至少需要6个水分子才能填满,在水合数6以下时,每增加一个水分子可以造成v1-ClO-4频率1.7cm-1的蓝移.高氯酸根与第一个无水镁离子结合可以造成较大的红移,与第二个和第三个镁离子结合后,可使v1-ClO-4频率连续的反向蓝移,这种变化与镁离子的极化作用相关.高氯酸根与水合镁离子可形成水合的缔合物种,包括溶剂共享离子对、接触离子对、溶剂共享型三离子团簇和接触型三离子团簇,其中溶剂共享型离子对和含有两个高氯酸根和一个镁离子的三离子团簇,可对v1-ClO-4频率造成较小的蓝移,与实验的拉曼光谱符合较好.高氯酸镁在溶液浓度升高时发生的离子缔合过程被推测为:自由水合离子→溶剂共享型离子对→含有两个高氯酸根的溶剂共享型三离子团簇→六水合高氯酸镁晶体,这一过程与硫酸镁有较大不同而与硝酸镁接近.

关键词：量子化学计算高氯酸镁缔合物种缔合过程

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用从头算法研究高氯酸钠溶液中存在的离子缔合物种及缔合过程

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高等学校化学学报 2010年第8期31卷 1600-1604页

作者：张浩于健康孙家锺吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

采用量子化学计算方法在HF/6-31+G*水平下对高氯酸钠溶液中可能存在的离子缔合物种及浓度升高时溶液中发生的离子缔合过程进行了研究.高氯酸根与水合钠离子可形成溶剂共享离子对、接触离子对、三离子及多离子团簇等离子缔合物种,当体系... 详细信息

采用量子化学计算方法在HF/6-31+G*水平下对高氯酸钠溶液中可能存在的离子缔合物种及浓度升高时溶液中发生的离子缔合过程进行了研究.高氯酸根与水合钠离子可形成溶剂共享离子对、接触离子对、三离子及多离子团簇等离子缔合物种,当体系中水比较充足时,钠离子可以保持较规整的六配位八面体构型,而当水分子比较少时,则生成不规则的五配位构型.以上水合离子缔合物种中的ν1-ClO4-频率与水合硝酸根中的参比值相比,分别发生4.7,8.5及14～17cm-1的蓝移,除以影响因子后,其与实验结果符合得很好.通过将计算结果与实验结果进行对比,高氯酸钠溶液在浓度升高时发生离子缔合的过程可简略表示为"自由水合离子→溶剂共享型离子对→单齿接触离子对→阳-阴-阳型三离子团簇→链状多离子团簇→网状多离子团簇→无定形晶体".这个过程与硫酸镁相似,而与硝酸镁、高氯酸镁和硝酸钠不同.

关键词：从头算高氯酸钠缔合物种缔合过程

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从头算量子化学计算方法对硝酸锂溶液中存在的离子缔合物种及缔合过程的研究

引用

分子科学学报 2010年第2期26卷 75-79页

作者：张浩于健康孙家锺吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室吉林长春130023

利用量子化学计算方法,在HF/6-31+G*水平下对硝酸锂溶液中可能存在的离子缔合物种,以及当浓度升高时溶液中发生的离子缔合过程进行了研究.硝酸根与水合锂离子可形成溶剂共享离子对、接触离子对、三离子及多离子团簇等离子缔合物种,在所... 详细信息

利用量子化学计算方法,在HF/6-31+G*水平下对硝酸锂溶液中可能存在的离子缔合物种,以及当浓度升高时溶液中发生的离子缔合过程进行了研究.硝酸根与水合锂离子可形成溶剂共享离子对、接触离子对、三离子及多离子团簇等离子缔合物种,在所有的缔合物种中,锂离子大都以形成四配位四面体结构为主,只有少数情况下存在能量较高的五配位结构.以上3种水合离子缔合物种中的v1(NO3-)频率与水合硝酸根中的参比值相比,分别发生1.4,-6.9以及大于2.8 cm-1的蓝移,考虑到实验光谱中v1(NO3-)带是持续蓝移的.推测的硝酸锂溶液在浓度升高时发生离子缔合的过程可简略表示为"自由水合离子→溶剂共享型离子对→阳-阴-阳型三离子团簇→链状多离子团簇→网状多离子团簇→晶体".这个过程与在硝酸镁和硝酸钠中的缔合过程是相似的.

关键词：量化计算硝酸锂缔合物种缔合过程

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