金属离子Na+,Li+,Mg2+与硫酸根离子形成的无水缔合物种的从头算量子化学研究
关键词:量子化学计算;硫酸盐;离子缔合物种;v1-SO2-4频率
摘 要:计算并讨论了Na+,Li+和Mg2+3种离子与SO2-4离子形成离子缔合物的结构以及阳离子的结合对v1-SO2-4频率的影响.结果表明,在缔合物结构方面,阳离子数目越少,离子间斥力越小,越容易形成阳离子与硫酸根间距离更短、结合更紧密的双齿缔合结构;而当阳离子数目增加时,特别是当具有2个正电荷的Mg2+离子数目较多时,离子间的斥力使多离子团簇不稳定,易形成阳离子与硫酸根间距离更长的单齿缔合结构.有2种阳离子作用可影响v1 -SO2-4频率,一种是极化作用,可使v1-SO2-4频率红移;另一种是成键作用,可使v1 -SO2-4频率蓝移.当金属离子数目≤2时,阳离子的极化作用占主导地位,第一个阳离子能使v1-SO2-4频率发生红移,而当阳离子数目增多时,不同方向结合的其它阳离子可以削弱第一个阳离子的极化作用,因此导致多离子团簇中v1-SO2-4频率红移的减小.当阳离子数目≥3时,极化作用影响减小,成键作用占据主导地位,导致v1 -SO2-4频率更大蓝移的单齿缔合结构取代双齿结构,并使多离子团簇中的v1-SO2-4频率继续发生蓝移.