Електрична провідність, сольватація та міжчастинкові взаємодії в розчинах літієвих солей в γ-бутиролактоні, пропіленкарбонаті та його сумішах з 1,2-диметоксиетаном

Abstract

В роботі встановлені закономірності впливу температури, природи розчинника, природи та розміру іонів на характеристики міжчастинкових взаємодій, електричну провідність та іонну сольватацію, термодинаміку іонної асоціації в розчинах 1-1 електролітів в ПК, γ-БЛ та сумішах на основі ПК з 1,2-ДМЕ. За результатами комплексного дослідження обраних іон-молекулярних систем методами діелькометрії, кондуктометрії, молекулярно-динамічного моделювання та теоретичного статистико-механічного опису запропоновані підходи, що дозволяють прогнозувати граничну молярну провідність іонів і термодинамічні характеристики іонної асоціації. Встановлено суттєву різницю в температурній залежності добутку Пісаржевського–Вальдена для однозарядних іонів в γ-бутиролактоні, пропіленкарбонаті та його сумішах з 1,2-диметоксиетаном. Зокрема встановлено незалежність від температури цього добутку для аніонів та катіону літію в змішаному розчиннику, що надає змогу прогнозувати величину граничної молярної провідності літієвих солей в широкому температурному інтервалі за значенням при одній температурі. На прикладі пропіленкарбонату з використанням експериментальних даних з граничної молярної іонної провідності та результатів класичного молекулярно-динамічного моделювання встановлено мікроскопічну природу сольвофільної сольватації катіону літію та сольвофобної сольватації катіону тетрабутиламонію в апротонних диполярних розчинниках. За результатами аналізу масиву власних та літературних даних з констант асоціації 1-1 електролітів в неводних розчинниках в рамках статистико-механічного опису іонної асоціації з використанням моделі Раманасана-Фрідмана запропоновано універсальну методику прогнозу констант асоціації 1-1 електролітів в неводних розчинниках в широкому інтервалі температур.