Исследование гидратации и гидролиза Pu(IV) методом функционала плотности
М.К. ГАНУСОВА1, Е.А. ИВАНОВА-ШОР1,2, А.М. ШОР2, В.А. НАСЛУЗОВ2, А.И. РУБАЙЛО1,2
1Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
mariya_ganusova@bk.ru
2Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН, Красноярск, Россия
shor-elena@rambler.ru
Ключевые слова: метод функционала плотности, комплексы плутония (IV), модель непрерывной поляризуемой среды, константа гидролиза, свободная энергия гидратации, density functional method, plutonium (IV) complexes, the polarizable continuum model, hydrolysis constants, hydration free energy
Страницы: 251-259
Аннотация
С применением релятивистской теории функционала плотности и сольватационной модели непрерывной поляризуемой среды (PCM) исследованы структура и первая ступень гидролиза гидратного комп-лекса иона Pu(IV) в водной среде. Согласно расчетам, ион Pu(IV) преимущественно координирован с восемью молекулами воды. Рассчитанное расстояние Pu-O, равное 238-241 пм, хорошо согласуется с экспериментальным значением - (239±2) пм. Показано, что при построении полости, в которую заключается сольватируемый комплекс в модели PCM, для корректного воспроизведения констант log K 01 первой ступени гидролиза важно использовать скалирующие множители, адекватные заряду гидратного комплекса. Вычисленные значения log K 01, равные -1.1...-0.2, близки к экспериментально определенному интервалу (от -0.6 до 0.6). Корректное воспроизведение констант гидролиза позволяет рассматривать вычисленный интервал свободных энергий гидратации иона Pu(IV), равный 6070-6157 кДж/моль, как разумное предсказание экспериментальных значений.
DOI: 10.15372/KhUR20170303 |
