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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 32, Number 5
JKCSEZ 32(5)
October 20, 1988 

 
Title
Kinetic Study of Proton Exchange between Al(H2O)63+ Ion and Bulk Water Molecules (Ⅰ)

Al(H2O)63+ 이온과 물 용매 분자 사이에서의 수소 이온 교환의 반응속도론적 연구 (Ⅰ)
Author
Moon-Hwan Cho, Jin-Ho Kim, Chang-Ju Yoon

조문환, 김진호, 윤창주
Keywords
Abstract
알루미늄이온을 함유하는 용액에서 물 분자의 1H-nmr 선나비를 온도와 H+ 농도의 함수로 측정하였다. [H+]=0.06 이상에서 선 나비를 짝을 지지 않는 두-자리 교환 모형으로 분석하였다. 이 분석으로 부터 육수화알루미늄 이온과 용매 물 분자 사이의 양성자 교환속도를 수소 이온 농도의 함수로 얻었다. 이들 반응속도론적 데이타들은 다음과 같은 선형 속도법칙으로 설명하였다. 즉 1/τ = k1/12 + k2[H+]/6. 또한 다음과 같은 양성자 교화 파라미터를 얻었다. k1298 = 38.5s-1 ΔH1≠ = 42.9kJ mole-1 ΔS1≠ = -48.6J mole-1 K-1 k2298 = 172s-1mole-1 ΔH2≠ = 27.8kJ mole-1 ΔS2≠ = -90.3J mole-1 K-1 이들 활성화 파라미터들은 육수화알루미늄 이온의 산 가수분해와 알루미늄과 수소이온의 수화구들 사이의 양성자 교환이 회합 교환, Ia, 메카니즘의 전이상태를 통해 진행됨을 알려주고 있다.

The 1H-nmr lineshapes of H2O in the solution containing Al3+ ion have been measured as a function of temperature and H+-ion concentration. Above [H+] = 0.06, the lineshape were analyzed by the uncoupled two-site exchange model. From the proton exchange rate between hexaaquaaluminium ion and bulk water as a function of H-ion concentration. These kinetic data could be fitted to a following linear rate law; that is; 1/τ = k1/12 + k2[H+]/6. The following proton exchange parameters were obtained; k1298 = 38.5s-1 ΔH1≠ = 42.9kJ mole-1 ΔS1≠ = -48.6J mole-1 K-1 k2298 = 172s-1mole-1 ΔH2≠ = 27.8kJ mole-1 ΔS2≠ = -90.3J mole-1 K-1 These activation parameters are indicating an associative interchange, Ia, mechanism for the acid-hydrolysis of hexaaquaaluminium ion and the proton exchange between the hydration spheres of Al3+ and H+.

Page
436 - 442
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