Doktorska disertacija - Prirodno

2. Teorijski deo
k o j e i m a j u v e u g u s t i n u . O v a k v a f l u k t u i r a j u a m r e ž a v o d e n i h m o l e k u l a , s a l o k a l i z o v a n o
p r e k l a p a j u o m i k o s a e d r a l n o m s i m e t r i j o m , p r v i p u t a j e p r e d l. ogodine, ž e n a 1a 9 strukture 9 8
naknadno nezavisno otkrivene putem difrakcije X-zraka u nanokapima vode 2001. godine
(Chaplin, 1999). F o r m i r a n i k l a s t e r m o ž e s e p r e t v a r a t i i z o b l i k a m a n j e u o b l i k v e e g u s t i
o b r a t n o s a v i j a j u i , a n e k i d a j u i , n e k e v o d o n i k o v e v e z e . S t r u k t u r e s e , t a k o đ e , m o g u
men j a t i ( p o m e r a j u i c e n t r e k l a s t e r a ) i z m e đ u s t a t i s t i k i e k v i v a l e n t n i h , a l i g e o m e
r a z l i i t i h o b Idealizovani l i k a . modeli ikosaedralnih vodenih klastera su prikazani na Sl 2.32.
Sl.2.32. Idelizovani modeli ikosaedralnih vodenih klastera
2.9.1. Acido-bazna svojstva jona u vodenom rastvoru
P r e k l a p a n j e v e l e n t n i h o r b i t a l a s o l v a t i s a n o g j o n a i m o l e k u l a v o d e , o m o g u u j e t r a n
elektrona 3a 1 molekulske orbitale vode u nepopunjene elektronske podnivoe katjona, koji je
u t o l i k o i z r a ž e n i j i u k o l i k o j e v e a p o l a r i z a c i o n a m o k a t j o n a . T r a n s f e r e l e k t r o n a s m
elektronsku gustinu 3a1 orbitale i slabi O-H vezu p r i e m u se jonski karakter O-H veze
p o j a a v a i r a s t e p o z i t i v n o n a e l e k t r i s a n j iku, e n a dok v o se d o nna
katjonu smanjuje (Jolivet i
sar. 2000) . K o o r d i n i s a n i m o l e k u l i v o d e s u j a e k i s e lolekula i n e o d vode m u samom
r a s t v a r a a u , p r o t o n a c i j a s e o d v i j a p o s l e d e o j r e a k c i j i :
[M-OH 2] z+ [M-OH] (z-1)+ + H + [M-O] (z-2)+ (2.20)
Elementi malog formalnog naelektrisanja (z = 1,2) ne polarizuju kiseonik dovoljno jako,
tako da formiraju akva-katjone u širokom opsegu pH vrednosti. Oksidi tih elemenata su
jonski i ispoljavaju bazni karakter u vodi:
Li 2O + 9H 2O 2[Li(OH 2) 4] + + 2OH - (2.21)
Na drugoj strani, elementi sa visokim naelektrisanjem (z = 5,6,7) polarizuju kiseonik
veoma jako i obrazuju anjonske okso komplekse. Takvi oksidi su kovalentni ili kiseli u vodi.
47