Spectral Signatures and Molecular Origin of Acid Dissociation Intermediates
Notice bibliographique
Résumé
The existence of a broad, mid-infrared absorption ranging from 1000 to 3000 cm(-1) is usually interpreted as a signature for the existence of protonated water networks. Herein, we use cryogenic mixtures of water and hydrogen fluoride (HF) and show experimental and computational evidence that similarly wide absorptions can be generated by a broad distribution of proton-shared and ion pair complexes. In the present case, we demonstrate that the broadening is mainly inhomogeneous, reflecting the fact that the topology of the first solvation shell determines the local degree of ionization and the shared-proton asymmetric stretching frequency within H2O x HF complexes. The extreme sensitivity of the proton transfer potential energy hypersurface to local hydrogen bonding topologies modulates its vibrational frequency from 2800 down to approximately 1300 cm(-1), the latter value being characteristic of solvation geometries that yield similar condensed-phase proton affinities for H2O and fluoride. By linking the local degree of ionization to the solvation pattern, we are able to propose a mechanism of ionization for HF in aqueous solutions and to explain some of their unusual properties at large concentrations. However, an important conclusion of broad scientific interest is our prediction that spectral signatures that are normally attributed to protonated water networks could also reveal the presence of strong hydrogen bonds between un-ionized acids and water molecules, with important consequences to spectroscopic investigations of biologically relevant proton channels and pumps.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».