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
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- 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
-
- G. Hefter and Y. Marcus, J. Solution Chem., 1997, 26, 249-266. otwiera się w nowej karcie
- L. G. Hepler, J. Phys. Chem., 1957, 61, 1426-1429. otwiera się w nowej karcie
- Y. Marcus, J. Mol. Liq., 2005, 118, 3-8. otwiera się w nowej karcie
- 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
- R. Murugan and S. Mohan, Spectrochim. Acta, Part A, 1995, 51, 735. otwiera się w nowej karcie
- 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
- F. H. Allen, Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci., 2002, 58, 380-388, CSD ConQuest build 1.19. otwiera się w nowej karcie
- FIZ/NIST. otwiera się w nowej karcie
- C. P. Rao, A. M. Rao and C. N. R. Rao, Inorg. Chem., 1984, 23, 2080-2085. otwiera się w nowej karcie
- H. Krautscheid and F. Vielsack, Z. Anorg. Allg. Chem., 1999, 625, 562-566. otwiera się w nowej karcie
- M. Ruben, D. Walther, R. Knake, H. Gorls and R. Beckert, Eur. J. Inorg. Chem., 2000, 1055-1064. otwiera się w nowej karcie
- 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
- C. Nitschke, M. Kockerling, E. Bernhardt, T. Kuppers and H. Willner, Dalton Trans., 2014, 43, 7128-7138. otwiera się w nowej karcie
- 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
- L. Pavanello, P. Visona, S. Bresadola and G. Bandoli, Z. Kristallogr., 1994, 209, 946-949. otwiera się w nowej karcie
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Y. H. Kim, J. Calabrese and C. McEwen, J. Am. Chem. Soc., 1996, 118, 1545-1546. otwiera się w nowej karcie
- 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.
- 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
- G. Moreau, R. Scopelliti, L. Helm, J. Purans and A. Merbach, J. Phys. Chem. A, 2002, 106, 9612-9622. otwiera się w nowej karcie
- J. Wang, J. Li and J. Niu, J. Coord. Chem., 2005, 58, 1639-1651. otwiera się w nowej karcie
- P. Lemoine and P. Herpin, Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem., 1980, 36, 2608-2612. otwiera się w nowej karcie
- I. Persson, Pure Appl. Chem., 2010, 82, 1901-1917, and references therein. otwiera się w nowej karcie
- A.-S. Ullström, D. Warminska and I. Persson, J. Coord. Chem., 2005, 58, 611-622. otwiera się w nowej karcie
- D. Lundberg, I. Persson, L. Eriksson, P. D'Angelo and S. De Panfilis, Inorg. Chem., 2010, 49, 4420-4432. otwiera się w nowej karcie
- R. D. Shannon, Acta Crystallogr., Sect. A: Cryst. Phys., Diffr., Theor. Gen. Crystallogr., 1976, 32, 751-767. otwiera się w nowej karcie
- C. M. V. Stålhandske, I. Persson, M. Sandström and E. Kamieńska-Piotrowicz, Inorg. Chem., 1997, 36, 3174-3182. otwiera się w nowej karcie
- G. Johansson and M. Sandström, Chem. Scr., 1973, 4, 195-198. otwiera się w nowej karcie
- International Tables for X-ray Crystallography, Kynoch Press, Birmingham, UK, 1974, vol. 4. otwiera się w nowej karcie
- D. T. Cromer, J. Chem. Phys., 1969, 50, 4857-4859. otwiera się w nowej karcie
- 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
- M. Molund and I. Persson, Chem. Scr., 1985, 25, 197.
- J. W. Robinson, Handbook of Spectroscopy, CRC Press, Boca Raton, FL, 1991.
- G. N. George and I. J. Pickering, EXAFSPAK -A Suite of Computer Programs for Analysis of X-ray Absorption Spectra, SSRL, Stanford, CA, 1993.
- 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
- 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
- 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
- A. Filipponi, J. Phys.: Condens. Matter, 1994, 6, 8415-8427. otwiera się w nowej karcie
- L. Hedin and B. I. Lundqvist, J. Phys. C: Solid State Phys., 1971, 4, 2064-2083. otwiera się w nowej karcie
- 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
- A. Fuchs, D. Lundberg, D. Warmińska and I. Persson, J. Phys. Chem. B, 2013, 117, 8502-8511. otwiera się w nowej karcie
- I. Persson, M. Sandström, H. Yokoyama and M. Chaudhry, Z. Naturforsch., A: Phys. Sci., 1995, 50, 21-37. otwiera się w nowej karcie
- Y. Marcus, Ion Properties, Marcel Dekker, New York, 1997.
- D. Warmińska and D. Lundberg, J. Chem. Thermodyn., 2016, 92, 108-117. otwiera się w nowej karcie
- D. Warmińska, J. Wawer and W. Grzybkowski, J. Chem. Thermodyn., 2010, 42, 1116-1125. otwiera się w nowej karcie
- D. Warmińska, J. Krakowiak and W. Grzybkowski, J. Chem. Eng. Data, 2005, 50, 221-225. otwiera się w nowej karcie
- J. Krakowiak, H. Koziel and W. Grzybkowski, J. Mol. Liq., 2005, 118, 57-65. otwiera się w nowej karcie
- D. Warmińska, J. Wawer and W. Grzybkowski, J. Chem. Eng. Data, 2010, 55, 2116-2122. otwiera się w nowej karcie
- D. Warmińska, A. Fuchs and D. Lundberg, J. Chem. Thermo- dyn., 2013, 58, 46-54. otwiera się w nowej karcie
- D. Warmińska and J. Wawer, J. Chem. Thermodyn., 2012, 55, 79-84. otwiera się w nowej karcie
- D. Bobicz and W. Grzybkowski, J. Solution Chem., 2002, 31, 223-234. otwiera się w nowej karcie
- Y. Marcus, G. Hefter and T. Pang, J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1994, 90, 1899-1903. otwiera się w nowej karcie
- A. Płaczek, H. Koziel and W. Grzybkowski, J. Chem. Eng. Data, 2007, 52, 699-706. otwiera się w nowej karcie
- D. Warmińska and W. Grzybkowski, J. Chem. Thermodyn., 2010, 42, 1451-1457. otwiera się w nowej karcie
- J. Wawer, J. Krakowiak and W. Grzybkowski, J. Chem. Ther- modyn., 2008, 40, 1193-1199. otwiera się w nowej karcie
- J. Mähler and I. Persson, Inorg. Chem., 2012, 51, 425-438. otwiera się w nowej karcie
- 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.
- 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
- 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
- P. D'Angelo, A. Zitolo, V. Migliorati and I. Persson, Chem. -Eur. J., 2010, 16, 684-692. otwiera się w nowej karcie
- N. Torapava, I. Persson, L. Eriksson and D. Lundberg, Inorg. Chem., 2009, 48, 11712-11723. otwiera się w nowej karcie
- 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
- N. Torapava, D. Lundberg and I. Persson, Eur. J. Inorg. Chem., 2011, 5273-5278. otwiera się w nowej karcie
- P. D'Angelo and I. Persson, Inorg. Chem., 2004, 43, 3543-3549. otwiera się w nowej karcie
- R. Caminiti, A. Musinu, G. Paschina and G. Pinna, J. Appl. Crystallogr., 1982, 15, 482-487. otwiera się w nowej karcie
- J. N. Albright, J. Chem. Phys., 1972, 56, 3783-3786. otwiera się w nowej karcie
- 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;
- I. M. Schapolalov and I. V. Radchenko, J. Struct. Chem., 1971, 12, 705-708. otwiera się w nowej karcie
- 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
- 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
- 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.
- O. Kristiansson, I. Persson, D. Bobicz and D. Xu, Inorg. Chim. Acta, 2003, 344, 15-27. otwiera się w nowej karcie
- 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
- (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
- 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.
- I. Persson, Acta Chem. Scand., Ser. A, 1982, 36, 7-13. otwiera się w nowej karcie
- Y. Inada, H. Hayashi, K.-i. Sugimoto and S. Funahashi, J. Phys. Chem. A, 1999, 103, 1401-1406. otwiera się w nowej karcie
- V. Migliorati, G. Chillemi and P. D'Angelo, Inorg. Chem., 2011, 50, 8509-8515. otwiera się w nowej karcie
- 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
- (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
- N. Torapava, A. Radkevich, D. Davydov, A. Titov and I. Persson, Inorg. Chem., 2009, 48, 10383-10388; otwiera się w nowej karcie
- (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
- 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
- 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
- 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
- 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
On the Structure and Volumetric Properties of Solvated Lanthanoid(III) Ions in Amide Solutions
- A. Fuchs,
- D. Lundberg,
- D. Warmińska
- + 1 autorów