The benzoic acid–water complex: a potential atmospheric nucleation precursor studied using microwave spectroscopy and ab initio calculations
Notice bibliographique
Résumé
The pure rotational, high-resolution spectrum of the benzoic acid-water complex was measured in the range of 4-14 GHz, using a cavity-based molecular beam Fourier-transform microwave spectrometer. In all, 40 a-type transitions and 2 b-type transitions were measured for benzoic acid-water, and 12 a-type transitions were measured for benzoic acid-D2O. The equilibrium geometry of benzoic acid-water was determined with ab initio calculations, at the B3LYP, M06-2X, and MP2 levels of theory, with the 6-311++G(2df,2pd) basis set. The experimental rotational spectrum is most consistent with the B3LYP-predicted geometry. Narrow splittings were observed in the b-type transitions, and possible tunnelling motions were investigated using the B3LYP/6-311++G(d,p) level of theory. Rotation of the water moiety about the lone electron pair hydrogen-bonded to benzoic acid, across a barrier of 7.0 kJ mol(-1), is the most likely cause for the splitting. Wagging of the unbound hydrogen atom of water is barrier-less, and this large amplitude motion results in the absence of c-type transitions. The interaction and spectroscopic dissociation energies calculated using B3LYP and MP2 are in good agreement, but those calculated using M06-2X indicate excess stabilization, possibly due to dispersive interactions being over-estimated. The equilibrium constant of hydration was calculated by statistical thermodynamics, using ab initio results and the experimental rotational constants. This allowed us to estimate the changes in percentage of hydrated benzoic acid with variations in the altitude, region, and season. Using monitoring data from Calgary, Alberta, and the MP2-predicted dissociation energy, a yearly average of 1% of benzoic acid is expected to be present in the form of benzoic acid-water. However, this percentage depends sensitively on the dissociation energy. For example, when using the M06-2X-predicted dissociation energy, we find it increases to 18%.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».