Comparative characteristics of the nearest environment structural parameters of metal ions in water and acetonitrile

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The literature data of various research methods on the structural characteristics of the nearest environment of some monatomic inorganic cations in aqueous solutions and in acetonitrile under ambient conditions are summarized. A quantitative comparison of the cations first solvation shell structures in these solvents has been carried out. It is suggested that for these systems, the structure of solvation shells of cations do not depend on the solvent, but is determined only by the physicochemical nature of the ions.

About the authors

P. R Smirnov

G.A. Krestov Institute of Solution Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: prs@isuct.ru

References

  1. Смирнов П.Р. // ЖОХ. 2020. Т. 90. Вып. 9. С. 1440
  2. Smirnov P.R. // Russ. J. Gen. Chem. 2020. Vol. 90. N 9. P. 1693. doi: 10.1134/S1070363220090169
  3. Смирнов П.Р. // ЖОХ. 2021. Т. 91. Вып. 3. С. 474
  4. Smirnov P.R. // Russ. J. Gen. Chem. 2021. Vol. 91. N 3. P. 429. doi: 10.1134/S1070363221030129
  5. Radnai T., Jedlovszky P. // J. Phys. Chem. 1994. Vol. 98. N 23. P. 5994. doi: 10.1021/j100074a028
  6. Takamuku, T., Tabata M., Yamaguchi A., Nishimoto J., Kumamoto M., Wakita H., Yamaguchi T. // J. Phys. Chem. (B). 1998. Vol. 102. N 44. P. 8880. doi: 10.1021/jp9824297
  7. Cohen, S.R., Plazanet M., Rols S., Voneshen D.J., Fourkas J.T., Coasne B. // J. Mol. Liq. 2022. Vol. 348. P. 118423. doi: 10.1016/j.molliq.2021.118423
  8. Cartailler T., Kunz W., Turq P., Bellisent-Funel M-C. // J. Phys. Condens. Matter. 1991. Vol. 3. N 47. P. 9511.
  9. Kunz W., Barthel J., Klein L., Cartailler T., Turq P., Reindl B. // J. Solut. Chem. 1991. Vol. 20. N 9. P. 875.
  10. Bamba S., Chabanel M., Legoff D., Proutiére A. // J. Mol. Struct. 1991. Vol. 246. N 1-2. P. 155. doi: 10.1016/0022-2860(91)80022-V
  11. Camus M.N., Megnassan E., Proutiere A., Chabanel M. // J. Mol. Struct. 1993. Vol. 295. P. 155. doi: 10.1016/0022-2860(93)85017-O.
  12. Barthel J., Deser R. // J. Sol. Chem. 1994. V. 23. N 10. P. 1133.
  13. Seo J.S., Cheong B.S., Cho H.G. // Spectrochim. Acta (A). 2002. Vol. 58. N 8. P. 1747. doi: 10.1016/S1386-1425(01)00636-9
  14. Xuan X., Zhang H., Wang J., Wang H. // J. Phys. Chem. (A). 2004. Vol. 108. N 37. P. 7513. doi: 10.1021/jp047313r
  15. Barthel J., Buchner R., Wismeth E. // J. Solut. Chem. 2000. Vol. 29. N 10. P. 937.
  16. Spångberg D., Hermansson K. // Chem. Phys. 2004. Vol. 300. N 1-3. P. 165. doi: 10.1016/j.chemphys.2004.01.011
  17. Alberti M., Amat A., De Angelis F., Pirani F. // J. Phys. Chem. (B). 2013. Vol. 117. N 23. P. 7065. doi: 10.1021/jp402827y
  18. Erkabaev, A.M., Yaroslavtseva T.V., Popov S.E., Bushkova O.V. // Vibr. Spectrosc. 2014. Vol. 75. P. 19. doi: 10.1016/j.vibspec.2014.08.010
  19. Sogawa, M., Sawayama S., Han J., Satou C., Ohara K., Matsugami M., Mimura H., Morita M., Fujii K. // J. Phys. Chem. (C). 2019. Vol. 123. N 14. P. 8699. doi: 10.1021/acs.jpcc.9b01038
  20. Jiang Z., Rappe A.M. // J. Phys. Chem. (C). 2022. Vol. 126. N 25. P. 10266. doi: 10.1021/acs.jpcc.2c02174
  21. Kameda, Y., Saito S., Saji A., Amo Y., Usuki T., Watanabe H., Arai N., Umebayashi Y., Fujii K., Ueno K., Ikeda K., Otomo T. // J. Phys. Chem. (B). 2020. Vol. 124. N 46. P. 10456. doi: 10.1021/acs.jpcb.0c08021
  22. Смирнов П.Р., Тростин В.Н. // ЖОХ. 2006. Т. 76. Вып. 2. С. 187
  23. Smirnov P.R., Trostin V.N. // Russ. J. Gen. Chem. 2006. Vol. 76. N 2. P. 175. doi: 10.1134/S1070363206020034
  24. Zhou Y., Xu S., Fang Y., Fang C., Zhu F. // J. Clust. Sci. 2016. Vol. 27. P. 1131. doi: 10.1007/s10876-015-0948-9
  25. Teychene J., Roux-de Balmann H., Maron L., Galier S. // J. Mol. Liq. 2019. Vol. 294. P. 111394 doi: 10.1016/j.molliq.2019.111394
  26. Cabaleiro-Lago E.M., Rios M.A. // Chem. Phys. 1998. Vol. 236. N 1-3. P. 235. doi: 10.1016/S0301-0104(98)00216-X
  27. Guàrdia E., Pinzón R. // J. Mol. Liq. 2000. Vol. 85. N 1-2. P. 33. doi: 10.1016/S0167-7322(99)00162-2
  28. Nguyen T.N.V., Peslherbe G.H. // J. Phys. Chem. (A). 2003. Vol. 107. N 10. P. 1540. doi: 10.1021/jp020728x
  29. Nguyen T.N., Hughes S.R., Peslherbe G.H. // J. Phys. Chem. (B). 2008. Vol. 112. N 2. P. 621. doi: 10.1021/jp076567k
  30. Nigam S., Majumder C. // J. Mol. Struct.: THEOCHEM. 2009. Vol. 907. N 1-3. P. 22. doi: 10.1016/j.theochem.2009.04.013
  31. Torras J., Alemán C. // J. Phys. Chem. (B). 2013. Vol. 117. N 36. P. 10513. doi: 10.1021/jp402545g
  32. Patil U.N., Keshri S., Tembe B.L. // J. Mol. Liq. 2015. Vol. 207. P. 279. doi: 10.1016/j.molliq.2015.03.048
  33. Patil U.N., Tembe B.L. // Mol. Simul. 2016. Vol. 42. N 14. P. 1193. doi: 10.1080/08927022.2016.1159680
  34. Смирнов П.Р., Тростин В.Н. // ЖОХ. 2007. Т. 77. Вып. 5. С. 745
  35. Smirnov P.R., Trostin V.N. // Russ. J. Gen. Chem. 2007. Vol. 77. N 5. P. 844. doi: 10.1134/S1070363207050052
  36. Galib M., Baer M.D., Skinner L.B., Mundy C.J., Huthwelker T., Schenter G.K., Benmore C.J., Govind N., Fulton J.L. // J. Chem. Phys. 2017. Vol. 146. P. 084504. doi: 10.1063/1.4975608
  37. Kelley M., Donley A., Clark S., Clark A. // J. Phys. Chem. (B). 2015. Vol. 119. N 51. P. 15652. doi: 10.1021/acs.jpcb.5b07492
  38. Richardi J., Fries P.H., Krienke H. // J. Chem. Phys. 1998. Vol. 108. N 10. P. 4079 doi: 10.1063/1.475805
  39. Fischer R., Richardi J., Fries P.H., Krienke H. // J. Chem. Phys. 2002. Vol. 117. N 18. P. 8467. doi: 10.1063/1.1512281
  40. Смирнов П.Р., Тростин В.Н. // ЖОХ. 2007. Т. 77. Вып. 12. С. 1955
  41. Smirnov P.R., Trostin V.N. // Russ. J. Gen. Chem. 2007. Vol. 77. N 12. P. 2101. doi: 10.1134/S1070363207120043
  42. Zhu F.Y., Fang C.H., Fang Y., Zhou Y.Q., Ge H.W., Liu H.Y. // J. Mol. Struct. 2014. Vol. 1070. P. 80. doi: 10.1016/j.molstruc.2014.04.002
  43. Tonti L., Floris F.M. // J. Mol. Liq. 2021. Vol. 328. P. 115341. doi: 10.1016/j.molliq.2021.115341
  44. Troxler L., Wipff G. // J. Am. Chem. Soc. 1994. Vol. 116. N 4. P. 1468. doi: 10.1021/ja00083a036
  45. D'Angelo P., Pavel N.V. // J. Chem. Phys. 1999. Vol. 111. N 11. P. 5107. doi: 10.1063/1.479767
  46. Miao J.T., Fang C.H., Fang Y., Zhu F.Y., Liu H.Y., Zhou Y.Q., Ge H.W., Sun P.C., Zhao X.C. // J. Mol. Struct. 2016. Vol. 1109. P. 67. doi: 10.1016/j.molstruc.2015.12.081
  47. Caralampio D.Z., Martínez J.M., Pappalardo R.R., Marcos E.S. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2017. Vol. 19. N 42. P. 28993. doi: 10.1039/C7CP05346K
  48. Ding Y. // Chem. Phys. Lett. 2020. Vol. 760. P. 137996. doi: 10.1016/j.cplett.2020.137996
  49. Persson I., Penner-Hahn J.E., Hodgson K.O. // Inorg. Chem. 1993. Vol. 32. N 11. P. 2497. doi: 10.1021/ic00063a049
  50. Inada, Y., Nakano Y., Inamo M., Nomura M., Funahashi S. // Inorg. Chem. 2000. Vol. 39. N 21. P. 4793. doi: 10.1021/ic000479w
  51. D'Angelo P., Migliorati Vol. // J. Phys. Chem. (B). 2015. Vol. 119. N 10. P. 4061. doi: 10.1021/acs.jpcb.5b01634
  52. Xiang J.Y., Ponder J.W. // J. Comput Chem. 2013. Vol. 34. N 9. P. 739. doi: 10.1002/jcc.23190
  53. Persson I., Lundberg D., Bajnóczi É.G., Klementiev K., Just J., Sigfridsson-Clauss K.G.V. // Inorg. Chem. 2020. Vol. 59. N 14. P. 9538. doi: 10.1021/acs.inorgchem.0c00403
  54. Смирнов П.Р., Тростин В.Н. // ЖОХ. 2009. Т. 79. Вып. 8. С. 1233
  55. Smirnov P.R., Trostin V.N. // Russ. J. Gen. Chem. 2009. Vol. 79. N 8. P. 1591. doi: 10.1134/S1070363209080015
  56. Frank P., Benfatto M., Qayyam M., Hedman B., Hodgson K.O. // J. Chem. Phys. 2015. Vol. 142. N 8. P. 084310. doi: 10.1063/1.4908266
  57. Nilsson K., Persson I. // Acta Chem. Scand. (A). 1987. Vol. 41. P. 139. doi: 10.3891/acta.chem.scand.41a-0139
  58. Yamaguchi T., Wakita H., Nomura M. // J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1988. Vol. 6. P. 433.
  59. Tsutsui Y., Sugimoto K., Wasada H., Inada Y., Funahashi S. // Inorg. Chem. 1997. Vol. 101. N 15. P. 2900. doi: 10.1021/jp963792l
  60. Díaz-Moreno S., Muñoz-Páez A., Marcos E.S. // J. Phys. Chem. (B). 2000. Vol. 104. N 49. P. 11794. doi: 10.1021/jp002528w
  61. Pliego J.R., Jr. // J. Mol. Liq. 2022. Vol. 359. P. 119368. doi: 10.1016/j.molliq.2022.119368
  62. Yamaguchi T., Johansson G., Holmberg B., Maeda M., Ohtaki H. // Acta Chem. Scand. 1984. Vol. 38a. N 6. P. 437.
  63. Sandstrom M., Neilson G.W., Johansson G., Yamaguchi T. // J. Phys. (C). 1985. Vol. 18. N 36. P. L1115. doi: 10.1088/0022-3719/18/36/001
  64. Skipper N.T., Neilson G.W. // J. Phys. Condens. Matter. 1989. Vol. 1. N 26. P. 4141. doi: 10.1088/0953-8984/1/26/010
  65. Yamaguchi T., Lindquist O., Boyce J.B., Claeson T. // Acta Chem. Scand. (A). 1984. Vol. 38. N 6. P. 423.
  66. Seward T.W., Henderson C.M.B., Charnock J.M., Dobson B.R. // Geochem. Cosmohim. Acta. 1996. Vol. 60. N 13. P. 2273. doi: 10.1016/0016-7037(96)00098-1
  67. Fulton J.L., Kathmann S.M., Schenter G.K., Balasubramanian M. // J. Phys. Chem. (A). 2009. Vol. 113. N 50. P. 13976. doi: 10.1021/jp9064906
  68. Blauth C.M., Pribil A.B., Randolf B.R., Rode B.M., Hofer T.S. // Chem. Phys. Lett. 2010. Vol. 500. N 4-6. P. 251. doi: 10.1016/j.cplett.2010.10.008
  69. Busato M., Melchior A., Migliorati V., Colella A., Persson I., Mancini G., Veclani D., D'Angelo P. // Inorg. Chem. 2020. Vol. 59. N 23. P. 17291. doi: 10.1021/acs.inorgchem.0c02494
  70. Prasetyo N. // J. Mol. Liq. 2022. Vol. 361. P. 119688. doi: 10.1016/j.molliq.2022.119688
  71. Cha J.-N., Cheong B.-S., Cho H.-G. // J. Phys. Chem. (A). 2001. Vol. 105. N 10. P. 1789. doi: 10.1021/jp003751w
  72. Kalugin O.N., Agieienko V.N., Otroshko N.A. // J. Mol. Liq. 2012. Vol. 165. P. 78. doi: 10.1016/j.molliq.2011.10.012
  73. Смирнов П.Р., Тростин В.Н. // ЖОХ. 2008. Т. 78. Вып. 9. С. 1409
  74. Smirnov P.R., Trostin V.N. // Russ. J. Gen. Chem. 2008. Vol. 78. N 9. P. 1643. doi: 10.1134/S1070363208090016
  75. Смирнов П.Р., Тростин В.Н. // ЖОХ. 2009. Т. 79. Вып. 8. С. 1242
  76. Smirnov P.R., Trostin V.N. // Russ. J. Gen. Chem. 2009. Vol. 79. N 8. P. 1600. doi: 10.1134/S1070363209080027
  77. Rudolph W.W., Irmer G. // Dalton Trans. 2013. Vol. 42. N 11. P. 3919. doi: 10.1039/c2dt31718d
  78. Chizhik V.I., Egorov A.V., Pavlova M.S., Egorova M.I., Donets A.V. // J. Mol. Liq. 2016. Vol. 224. P. 730. doi: 10.1016/j.molliq.2016.10.035
  79. D'Angelo P., Migliorati V., Sessa F., Mancini G., Persson I. // J. Phys. Chem. (B). 2016. Vol. 120. N 17. P. 4114. doi: 10.1021/acs.jpcb.6b01054
  80. Chaudhari M., Rempe S.B. // J. Chem. Phys. 2018. Vol. 148. N 22. P. 222831. doi: 10.1063/1.5023130
  81. Ohtaki H. // Monatsh. Chem. 2001. Vol. 132. N 11. P. 1237.
  82. Inada Y., Niwa Y., Iwata K., Funahashi S., Ohtaki H., Nomura M. // J. Mol. Liq. 2006. Vol. 129. N 1-2. P. 18. doi: 10.1016/j.molliq.2006.08.009
  83. Migliorati V., Filipponi A., Sessa F., Lapi A., Serva A., D'Angelo P. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. Vol. 21. P. 13058. doi: 10.1039/C9CP01417A
  84. Lutz O.M.D., Hofer T.S., Randolf B.R., Rode B.M. // Chem. Phys. Lett. 2012. Vol. 536. P. 50. doi: 10.1016/j.cplett.2012.03.065
  85. Migliorati V., Serva A., Sessa F., Lapi A., D'Angelo P. // J. Phys. Chem. (B). 2018. Vol. 122. N 10. P. 2779. doi: 10.1021/acs.jpcb.7b12571
  86. Friesen S., Krickl S., Luger M., Nazet A., Hefter G., Buchner R. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. Vol. 20. P. 8812. doi: 10.1039/C8CP00248G
  87. Inada Y., Sugata T., Ozutsumi K., Funahashi S. // Inorg. Chem. 1998. Vol. 37. N 8. P. 1886. doi: 10.1021/ic970830m
  88. Konieczna H., Lundberg D., Persson I. // Polyhedron. 2021. Vol. 195. P. 114961. doi: 10.1016/j.poly.2020.114961
  89. Rudolph W.W., Irmer G. // Dalton Trans. 2013. Vol. 42. N 40. P. 14460. doi: 10.1039/c3dt51493e
  90. Olszewski W., Szymański K., Zaleski P., Zając D.A. // J. Phys. Chem. (A). 2011. Vol. 115. N 46. P. 13420. doi: 10.1021/jp207587u
  91. Semrouni D., Isley W.C., Clavaguéra C., Dognon J.-P., Cramer C.J., Gagliardi L. // J. Chem. Theory Comput. 2013. Vol. 9. N 7. P. 3062. doi: 10.1021/ct400237r
  92. Ahmmad B., Nishi M., Hirose F., Ohkubo T., Kuroda Y. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. Vol. 15. N 21. P. 8264. doi: 10.1039/c3cp50181g
  93. Caralampio D.Z., Reeves B., Beccia M.R., Martínez J.M., Pappalardo R.R., Auwer C., Marcos E.S. // Mol. Phys. 2019. Vol. 117. N 22. P. 3320. doi: 10.1080/00268976.2019.1650209
  94. Inada Y., Funahashi S. // Analyt. Sciences. 1997. Vol. 13. N 3. P. 373. doi: 10.2116/analsci.13.373
  95. Kristiansson O., Persson I., Bobicz D., Xu D. // Inorg. Chim. Acta. 2003. Vol. 344. P. 15. doi: 10.1016/S0020-1693(02)01322-1
  96. D'Angelo P., Barone V., Chillemi G., Sanna N., Meyer-Klaucke W., Pavel N.V. // J. Am. Chem. Soc. 2002. Vol. 124. N 9. P. 1958. doi: 10.1021/ja015685x
  97. Liu H.Y., Fang C.H., Fang Y., Zhou Y.Q., Ge H.W., Zhu F.Y., Sun P.C., Miao J.T. // J. Mol. Model. 2016. Vol. 22. N 1. Art. 2. doi: 10.1007/s00894-015-2871-2
  98. Hellquist B., Bengtsson L.A., Holmberg B., Hedman B., Persson I., Elding L.I. // Acta Chem. Scand. 1991. Vol. 45. N 5. P. 449. doi: 10.3891/acta.chem.scand.45-0449
  99. Waluyo I., Huang C., Nordlund D., Bergmann U., Weiss T.M., Pettersson L.G.M., Nilsson A. // J. Chem. Phys. 2011. Vol. 134. N 6. P. 064513. doi: 10.1063/1.3533958
  100. Dalibart M., Derouault J., Granger P. // Inorg. Chem. 1981. Vol. 20. N 11. P. 3975. doi: 10.1021/ic50225a075
  101. Dalibart M., Derouault J., Granger P., Chapelle S. // Inorg. Chem. 1982. Vol. 21. N 3. P. 1040. doi: 10.1021/ic00133a034

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences