25 27 УДК 541.8 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУР ГИДРАТНЫХ ОБОЛОЧЕК КАТИОНОВ ЛИТИЯ И КАЛИЯ СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУР ГИДРАТНЫХ ОБОЛОЧЕК КАТИОНОВ ЛИТИЯ И КАЛИЯ © 2004 г. Е.В. Бутырская, В.А. Шапошник, А.М.Бутырский Воронежский государственный университет С помощью пакета программ Gaussian 98 проведены расчеты структур гидратных оболочек катионов лития и калия. <...> Число молекул воды в гидратных оболочках данных катионов было выбрано из условия заполненности первой гидратной сферы и наличия одной молекулы воды во второй гидратной сфере. <...> Показано, что расстояние между сферами первой и второй воды для катиона лития больше, чем в чистой воде, а для катиона калия меньше, что качественно объясняет явление отрицательной гидратации. <...> Гидратацию ионов в растворах обычно понимают как связывание ионами определенного количества молекул воды. <...> Такое представление на первый взгляд находится в соответствии со значениями энергий взаимодействия катионов с молекулой воды (~ 20 – 40 ккал/моль для однозарядных катионов) и молекул воды между собой ( ~ 4,6 ккал/моль). <...> Однако, экспериментально установлено, что время пребывания воды в первой сфере катиона имеет порядок 11 10−12 10− с (для лития и натрия), с (для калия, рубидия и цезия), время обмена между соседними молекулами воды в чистой воде находится в промежутке между этими значениями и составляет в среднем через 410− 11 ⋅ с [1,2]. <...> К такому же выводу приводят результаты компьютерного моделирования водных растворов методом молекулярной динамики [3,4]. <...> Поэтому наиболее общий подход к изучению гидратации катионов основан на рассмотрении действия ионов на трансляционное движение ближайших к иону молекул воды [5]. <...> Отрицательной гидратацией называется увеличение подвижности молекул воды в растворах для достаточно больших однозарядных катионов (K, Rb, Cs) по сравнению с чистой водой. <...> Положительной гидратацией называется уменьшение подвижности молекул воды в растворах для достаточно малых <...>