On the relationship between the structural and volumetric properties of solvated metal ions in O-donor solvents using new structural data in amide solvents - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

On the relationship between the structural and volumetric properties of solvated metal ions in O-donor solvents using new structural data in amide solvents

Abstrakt

The structures of the N,N-dimethylformamide (dmf), N,N-dimethylacetamide (dma), and N,N-dimethylpropionamide (dmp) solvated strontium and barium ions have been determined in solution using large angle X-ray scattering and EXAFS spectroscopy. The strontium ion has a mean coordination number (CN) between 6.2 and 6.8, and the barium ion has a mean CN between 7.1 and 7.8 in these amide solvents. The non-integer numbers indicates that equilibria between different coordination numbers and geometries exist in these systems. Structural information of the alkali, alkaline earth, and selected transition metal and lanthanoid(III) ions, and the halide ions in water, methanol, ethanol, dimethylsulfoxide, formamide, dmf and dma has been combined with previously reported standard partial molar volumes, V0. The ionic radii and charge densities (charge/ionic volume), and corresponding V0 values have been used to gain information on the relationship between structural and volumetric properties. For the structure-breaking ions, i.e. the alkali metal and halide ions, there is an almost linear relationship between the ionic radius and V0. On the other hand, for the structure-making ions, here the alkaline earth, transition metal and lanthanoid(III) ions, a linear relationship is observed between the charge density and V0. Solvents with a well-defined bulk structure through hydrogen bonding, specifically, water, methanol and ethanol, will be more contracted through solvation than aprotic solvents, as the space between the solvent molecules is lost as a result of the hydrogen bonding. In this respect, methanol stands out as the most compressed solvent participating in solvation compared to its bulk structure.

Cytowania

  • 3

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 3

    Scopus

Autorzy (4)

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 21 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY-NC otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS nr 20, wydanie 21, strony 14525 - 14536,
ISSN: 1463-9076
Język:
angielski
Rok wydania:
2018
Opis bibliograficzny:
Lundberg D., Warmińska D., Fuchs A., Persson I.: On the relationship between the structural and volumetric properties of solvated metal ions in O-donor solvents using new structural data in amide solvents// PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS. -Vol. 20, iss. 21 (2018), s.14525-14536
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1039/c8cp02244e
Bibliografia: test
  1. G. Hefter and Y. Marcus, J. Solution Chem., 1997, 26, 249-266. otwiera się w nowej karcie
  2. L. G. Hepler, J. Phys. Chem., 1957, 61, 1426-1429. otwiera się w nowej karcie
  3. Y. Marcus, J. Mol. Liq., 2005, 118, 3-8. otwiera się w nowej karcie
  4. M. Asada, T. Mitsugi, K. Fujii, R. Kanzaki, Y. Umebayashi and S.-i. Ishiguro, J. Mol. Liq., 2007, 136, 138-146. otwiera się w nowej karcie
  5. R. Murugan and S. Mohan, Spectrochim. Acta, Part A, 1995, 51, 735. otwiera się w nowej karcie
  6. Y. Umebayashi, K. Matsumoto, Y. Mune, Y. Zhang and S.-i. Ishiguro, Phys. Chem. Chem. Phys., 2003, 5, 2552-2556. otwiera się w nowej karcie
  7. F. H. Allen, Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci., 2002, 58, 380-388, CSD ConQuest build 1.19. otwiera się w nowej karcie
  8. FIZ/NIST. otwiera się w nowej karcie
  9. C. P. Rao, A. M. Rao and C. N. R. Rao, Inorg. Chem., 1984, 23, 2080-2085. otwiera się w nowej karcie
  10. H. Krautscheid and F. Vielsack, Z. Anorg. Allg. Chem., 1999, 625, 562-566. otwiera się w nowej karcie
  11. M. Ruben, D. Walther, R. Knake, H. Gorls and R. Beckert, Eur. J. Inorg. Chem., 2000, 1055-1064. otwiera się w nowej karcie
  12. B. L. Barker, D. Aubry, F. R. Fronczek, S. F. Watkins and G. G. Stanley, Acta Crystallogr., Sect. E: Struct. Rep. Online, 2006, 62, m942-m944. otwiera się w nowej karcie
  13. C. Nitschke, M. Kockerling, E. Bernhardt, T. Kuppers and H. Willner, Dalton Trans., 2014, 43, 7128-7138. otwiera się w nowej karcie
  14. J. Landmann, J. A. P. Sprenger, M. Hailmann, V. Bernhardt- Pitchougina, H. Willner, N. Ignat'ev, E. Bernhardt and M. Finze, Angew. Chem., Int. Ed., 2015, 54, 11259. otwiera się w nowej karcie
  15. L. Pavanello, P. Visona, S. Bresadola and G. Bandoli, Z. Kristallogr., 1994, 209, 946-949. otwiera się w nowej karcie
  16. X. Liu, L.-Z. Cai, G.-C. Guo, Q. Li and J.-S. Huang, Jiegou Huaxue, 2006, 25, 90-94. otwiera się w nowej karcie
  17. D. Fenske, G. Baum, H. Wolkers, B. Schreiner, F. Weller and K. Dehnicke, Z. Anorg. Allg. Chem., 1993, 619, 489-499. otwiera się w nowej karcie
  18. Y.-M. Li, S.-Q. Xia, J.-J. Zhang, X.-T. Wu, L.-S. Wang, W.-X. Du and S.-M. Hu, Jiegou Huaxue, 2005, 24, 716-722. otwiera się w nowej karcie
  19. S. Perruchas, F. Simon, S. Uriel, N. Avarvari, K. Boubekeur and P. Batail, J. Organomet. Chem., 2002, 643-644, 301-306. otwiera się w nowej karcie
  20. X.-J. Tan, S.-X. Sun, J.-P. Ma, L.-D. Liu, Y.-B. Dong, W.-T. Yu and D.-X. Xing, Acta Crystallogr., Sect. C: Cryst. Struct. Commun., 2004, 60, m476-m478. otwiera się w nowej karcie
  21. H. Yu, W. Zhang, X. Wu, T. Sheng, Q. Wang and P. Lin, Angew. Chem., Int. Ed., 1998, 37, 2520-2524. otwiera się w nowej karcie
  22. Y. H. Kim, J. Calabrese and C. McEwen, J. Am. Chem. Soc., 1996, 118, 1545-1546. otwiera się w nowej karcie
  23. L. Chen, H. Yu, L. Wu, W. Du, X. Gao, P. Lin, W. Zhang, C. Cui and X. Wu, J. Solid State Chem., 2000, 151, 286-293.
  24. J. Zhang, S. Meng, Y. Song, H. Zhao, J. Li, G. Qu, L. Sun, M. G. Humphrey and C. Z. Zhang, Chem. -Eur. J., 2010, 16, 13946-13950. otwiera się w nowej karcie
  25. G. Moreau, R. Scopelliti, L. Helm, J. Purans and A. Merbach, J. Phys. Chem. A, 2002, 106, 9612-9622. otwiera się w nowej karcie
  26. J. Wang, J. Li and J. Niu, J. Coord. Chem., 2005, 58, 1639-1651. otwiera się w nowej karcie
  27. P. Lemoine and P. Herpin, Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem., 1980, 36, 2608-2612. otwiera się w nowej karcie
  28. I. Persson, Pure Appl. Chem., 2010, 82, 1901-1917, and references therein. otwiera się w nowej karcie
  29. A.-S. Ullström, D. Warminska and I. Persson, J. Coord. Chem., 2005, 58, 611-622. otwiera się w nowej karcie
  30. D. Lundberg, I. Persson, L. Eriksson, P. D'Angelo and S. De Panfilis, Inorg. Chem., 2010, 49, 4420-4432. otwiera się w nowej karcie
  31. R. D. Shannon, Acta Crystallogr., Sect. A: Cryst. Phys., Diffr., Theor. Gen. Crystallogr., 1976, 32, 751-767. otwiera się w nowej karcie
  32. C. M. V. Stålhandske, I. Persson, M. Sandström and E. Kamieńska-Piotrowicz, Inorg. Chem., 1997, 36, 3174-3182. otwiera się w nowej karcie
  33. G. Johansson and M. Sandström, Chem. Scr., 1973, 4, 195-198. otwiera się w nowej karcie
  34. International Tables for X-ray Crystallography, Kynoch Press, Birmingham, UK, 1974, vol. 4. otwiera się w nowej karcie
  35. D. T. Cromer, J. Chem. Phys., 1969, 50, 4857-4859. otwiera się w nowej karcie
  36. H. A. Levy, M. D. Danford and A. H. Narten, Data Collection and Evaluation with an X-ray Diffractometer Designed for the Study of Liquid Structure, Technical Report-3960, Oak Ridge National Laboratory, 1966. otwiera się w nowej karcie
  37. M. Molund and I. Persson, Chem. Scr., 1985, 25, 197.
  38. J. W. Robinson, Handbook of Spectroscopy, CRC Press, Boca Raton, FL, 1991.
  39. G. N. George and I. J. Pickering, EXAFSPAK -A Suite of Computer Programs for Analysis of X-ray Absorption Spectra, SSRL, Stanford, CA, 1993.
  40. A. Filipponi, A. Di Cicco and C. R. Natoli, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 1995, 52, 15122-15134; otwiera się w nowej karcie
  41. A. Filipponi and A. Di Cicco, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 1995, 52, 15135-15149; (c) A. Filipponi and A. Di Cicco, Task Quarterly, 2000, 4, 575-669. otwiera się w nowej karcie
  42. S. I. Zabinsky, J. J. Rehr, A. Ankudinov, R. C. Albers and M. Eller, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 1995, 52, 2995-3009. otwiera się w nowej karcie
  43. A. Filipponi, J. Phys.: Condens. Matter, 1994, 6, 8415-8427. otwiera się w nowej karcie
  44. L. Hedin and B. I. Lundqvist, J. Phys. C: Solid State Phys., 1971, 4, 2064-2083. otwiera się w nowej karcie
  45. J. K. Beattie, S. P. Best, B. W. Skelton and A. H. White, J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1981, 2105-2111. otwiera się w nowej karcie
  46. A. Fuchs, D. Lundberg, D. Warmińska and I. Persson, J. Phys. Chem. B, 2013, 117, 8502-8511. otwiera się w nowej karcie
  47. I. Persson, M. Sandström, H. Yokoyama and M. Chaudhry, Z. Naturforsch., A: Phys. Sci., 1995, 50, 21-37. otwiera się w nowej karcie
  48. Y. Marcus, Ion Properties, Marcel Dekker, New York, 1997.
  49. D. Warmińska and D. Lundberg, J. Chem. Thermodyn., 2016, 92, 108-117. otwiera się w nowej karcie
  50. D. Warmińska, J. Wawer and W. Grzybkowski, J. Chem. Thermodyn., 2010, 42, 1116-1125. otwiera się w nowej karcie
  51. D. Warmińska, J. Krakowiak and W. Grzybkowski, J. Chem. Eng. Data, 2005, 50, 221-225. otwiera się w nowej karcie
  52. J. Krakowiak, H. Koziel and W. Grzybkowski, J. Mol. Liq., 2005, 118, 57-65. otwiera się w nowej karcie
  53. D. Warmińska, J. Wawer and W. Grzybkowski, J. Chem. Eng. Data, 2010, 55, 2116-2122. otwiera się w nowej karcie
  54. D. Warmińska, A. Fuchs and D. Lundberg, J. Chem. Thermo- dyn., 2013, 58, 46-54. otwiera się w nowej karcie
  55. D. Warmińska and J. Wawer, J. Chem. Thermodyn., 2012, 55, 79-84. otwiera się w nowej karcie
  56. D. Bobicz and W. Grzybkowski, J. Solution Chem., 2002, 31, 223-234. otwiera się w nowej karcie
  57. Y. Marcus, G. Hefter and T. Pang, J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1994, 90, 1899-1903. otwiera się w nowej karcie
  58. A. Płaczek, H. Koziel and W. Grzybkowski, J. Chem. Eng. Data, 2007, 52, 699-706. otwiera się w nowej karcie
  59. D. Warmińska and W. Grzybkowski, J. Chem. Thermodyn., 2010, 42, 1451-1457. otwiera się w nowej karcie
  60. J. Wawer, J. Krakowiak and W. Grzybkowski, J. Chem. Ther- modyn., 2008, 40, 1193-1199. otwiera się w nowej karcie
  61. J. Mähler and I. Persson, Inorg. Chem., 2012, 51, 425-438. otwiera się w nowej karcie
  62. F. Jalilehvand, D. Spångberg, P. Lindqvist-Reis, K. Hermansson, I. Persson and M. Sandström, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 431-441; (b) D. Spångberg, K. Hermansson, P. Lindqvist-Reis, F. Jalilehvand, M. Sandström and I. Persson, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 10467-10472.
  63. I. Persson, P. D'Angelo, S. De Panfilis, M. Sandström and L. Eriksson, Chem. -Eur. J., 2008, 14, 3056-3066; otwiera się w nowej karcie
  64. P. D'Angelo, S. De Panfilis, A. Filipponi and I. Persson, Chem. -Eur. J., 2008, 14, 3045-3055; (c) P. D'Angelo, A. Zitolo, V. Migliorati, G. Mancini, I. Persson and G. Chillemi, Inorg. Chem., 2009, 48, 10239-10248; otwiera się w nowej karcie
  65. P. D'Angelo, A. Zitolo, V. Migliorati and I. Persson, Chem. -Eur. J., 2010, 16, 684-692. otwiera się w nowej karcie
  66. N. Torapava, I. Persson, L. Eriksson and D. Lundberg, Inorg. Chem., 2009, 48, 11712-11723. otwiera się w nowej karcie
  67. I. Persson, E. Damian-Risberg, P. D'Angelo, S. De Panfi- lis, M. Sandström and A. Abbasi, Inorg. Chem., 2007, 46, 7742-7748; (b) P. D'Angelo, V. Migliorati, R. Spezia, S. De Panfilis, I. Persson and A. Zitolo, Phys. Chem. Chem. Phys., 2013, 15, 8684-8691. otwiera się w nowej karcie
  68. N. Torapava, D. Lundberg and I. Persson, Eur. J. Inorg. Chem., 2011, 5273-5278. otwiera się w nowej karcie
  69. P. D'Angelo and I. Persson, Inorg. Chem., 2004, 43, 3543-3549. otwiera się w nowej karcie
  70. R. Caminiti, A. Musinu, G. Paschina and G. Pinna, J. Appl. Crystallogr., 1982, 15, 482-487. otwiera się w nowej karcie
  71. J. N. Albright, J. Chem. Phys., 1972, 56, 3783-3786. otwiera się w nowej karcie
  72. T. K. Sham, J. B. Hastings and M. L. Perlman, Chem. Phys. Lett., 1981, 83, 391-396; (b) H. Ohtaki, T. Yamaguchi and M. Maeda, Bull. Chem. Soc. Jpn., 1976, 49, 701-708;
  73. I. M. Schapolalov and I. V. Radchenko, J. Struct. Chem., 1971, 12, 705-708. otwiera się w nowej karcie
  74. R. Spezia, M. Duvail, P. Vitorge, T. Cartailler, J. Tortajada, G. Chillemi, P. D'Angelo and M.-P. Gaigeot, J. Phys. Chem. A, 2006, 110, 13081-13088; (b) P. D'Angelo, V. Barone, G. Chillemi, N. Sanna, W. Meyer-Klaucke and N. V. Pavel, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 1958-1967; (c) P. D'Angelo, M. Benfatto, S. Della Longa and N. V. Pavel, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 2002, 66, 064209; otwiera się w nowej karcie
  75. M. Ichihashi, H. Wakita and I. Masuda, J. Solution Chem., 1984, 13, 505-516; (e) M. Magini and G. Giubileo, Gazz. otwiera się w nowej karcie
  76. Chim. Ital., 1981, 111, 449-454; ( f ) W. Bol, G. J. A. Gerrits and C. L. van Panthaleon van Eck, J. Appl. Crystallogr., 1970, 3, 486-492.
  77. O. Kristiansson, I. Persson, D. Bobicz and D. Xu, Inorg. Chim. Acta, 2003, 344, 15-27. otwiera się w nowej karcie
  78. V. Migliorati, G. Mancini, S. Tatoli, A. Zitolo, A. Filipponi, S. De Panfilis, A. Di Cicco and P. D'Angelo, Inorg. Chem., 2013, 52, 1141-1150; (b) V. Migliorati, A. Zitolo, G. Chillemi and P. D'Angelo, ChemPlusChem, 2012, 77, 234-239; otwiera się w nowej karcie
  79. (c) D. H. Powell, P. M. N. Gullidge, G. W. Neilson and M. C. Bellissent-Funel, Mol. Phys., 1990, 71, 1107-1116; otwiera się w nowej karcie
  80. T. Radnai, K. Inoue and H. Ohtaki, Bull. Chem. Soc. Jpn., 1990, 63, 3420-3425; (e) A. Musinu, G. Pachina, G. Piccalugam and M. Magini, J. Appl. Crystallogr., 1982, 15, 621-625.
  81. I. Persson, Acta Chem. Scand., Ser. A, 1982, 36, 7-13. otwiera się w nowej karcie
  82. Y. Inada, H. Hayashi, K.-i. Sugimoto and S. Funahashi, J. Phys. Chem. A, 1999, 103, 1401-1406. otwiera się w nowej karcie
  83. V. Migliorati, G. Chillemi and P. D'Angelo, Inorg. Chem., 2011, 50, 8509-8515. otwiera się w nowej karcie
  84. 79 (a) R. Caminiti, G. Licheri, G. Piccaluga, G. Pinna and T. Radnai, J. Chem. Phys., 1979, 71, 2473-2476; otwiera się w nowej karcie
  85. (b) R. Caminiti and T. Radnai, Z. Naturforsch., A: Phys., Phys. Chem., Kosmophys., 1980, 35, 1368-1372; (c) W. Bol and T. Welzen, Chem. Phys. Lett., 1977, 49, 189-192. otwiera się w nowej karcie
  86. N. Torapava, A. Radkevich, D. Davydov, A. Titov and I. Persson, Inorg. Chem., 2009, 48, 10383-10388; otwiera się w nowej karcie
  87. (b) P. Lindqvist-Reis, S. Díaz-Moreno, A. Munoz-Páez, S. Pattanaik, I. Persson and M. Sandström, Inorg. Chem., 1998, 37, 6675-6683. otwiera się w nowej karcie
  88. D. Lundberg, A.-S. Ullström, P. D'Angelo and I. Persson, Inorg. Chim. Acta, 2007, 360, 1809-1818, and references therein. otwiera się w nowej karcie
  89. A. Molla-Abbassi, M. Skripkin, M. Kritikos, I. Persson, J. Mink and M. Sandström, J. Chem. Soc., Dalton Trans., 2003, 1746-1753. otwiera się w nowej karcie
  90. H. Borrmann, I. Persson, M. Sandström and C. M. V. Stålhandske, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 2000, 393-402. otwiera się w nowej karcie
  91. D. Lundberg and I. Persson, Coord. Chem. Rev., 2016, 318, 131-134. otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 78 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi