RbCl和CsCl水溶液结构的X射线散射及经验势结构精修模拟（英文）

采用X射线散射法研究了Rb Cl和Cs Cl水溶液的结构,利用基于经验势的结构精修(EPSR)方法获得了溶液中的水合Cl~-、Rb~+、Cs~+、离子缔合及本体水的对径向分布函数、配位数分布及空间密度分布(3D结构)等结构信息。在水溶液中,Cl~-具有相对稳定的6水合结构,其水合距离为0.321 nm,外加阳离子对其水合作用的影响不明显。7.3±1.4个水分子与Rb~+水合,其特征水合距离为0.297 nm,8.4±1.6个水分子与Cs~+水合其水合距离为0.312 nm。Cs~+不具有第二水合层,而Rb~+表现出了更强的水合能力,具有较明显的第二水合层。Cl~-、Rb~+及Cs~+常被认为是"结构破坏"型离子。从微观角度来看这种所谓的"结构破坏"主要体现在破坏了本体水分子的第二水合层保持四面体构型的趋势。Rb Cl和Cs Cl水溶液中部分存在着Rb-Cl和Cs-Cl直接接触离子对,在1.0 mol·dm~(-3)的溶液中Rb–Cl及Cs–Cl的特征距离分别为0.324和0.336nm,溶剂分割离子对的距离则都在0.6 nm左右。相对于Cs~+,Rb~+与Cl~-离子之间表现出了更强的缔合能力。