HO-(aq) 的水合与迁移率
化学物理
2009-09-29 v3 生物物理
摘要
氢氧根阴离子在许多化学和生物化学反应中起着至关重要的作用。但对其在水中的水合状态（以及因此其传输）的分子尺度描述目前存在争议。溶液的统计力学准化学理论表明，在标准条件下，HO[H2O]3- 是水相中的主要物种。这一结果与最近关于氢氧根水团簇的光谱研究以及可用的热力学水合自由能非常吻合。相比之下，最近的从头算分子动力学模拟表明 HO[H_2O]4- 是唯一占主导地位的水溶液物种。我们应用绝热从头算分子动力学模拟，发现与准化学理论预测和实验结果都吻合良好。目前的结果提出了一幅更简单、更传统但具有额外微妙之处的图景。这些配位结构是不稳定的，但三配位物种是主要情况。这一结论不随电子密度泛函的改变而改变。没有发现速率决定的 HO[H2O]4- 陷阱结构到 HO[H2O]3- 的活化相互转换介导氢氧根传输的证据。将 HO- 扩散视为质子空穴跳跃的观点具有实质有效性，其速率主要取决于水氢键网络的动态无序。
引用
@article{arxiv.physics/0211057,
title = {Hydration and mobility of HO-(aq)},
author = {D. Asthagiri and Lawrence R. Pratt and J. D. Kress and Maria A. Gomez},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0211057},
year = {2009}
}
备注
7 pages, 5 figures, additional results included