solvatatiehuls

Een solvatatiehuls is de groep solventmoleculen die rondom een opgeloste deeltje aanwezig is en via dipool- en hydrogenbindingen de interacties tussen solute en oplosmiddel bepalen. De eerste solvatatiehuls omvat de solventmoleculen die direct met het solute coordineren en daardoor de sterkste interacties leveren. Naast de eerste kunnen secundaire en tertiaire solvatatiehuls bestaan die dichterbij of verder van het solute liggen en minder sterke interacties vertonen.

De structuur van de solvatatiehuls kan worden gekarakteriseerd door coordinatiegetallen en radiale verdelingsfuncties. In water hebben veel ionen een eerste solvatatiehuls met ongeveer vier tot zes watermoleculen; grotere ionen vertonen vaak zes tot acht moleculen in de eerste huls. De huls is dynamisch: solventmoleculen wisselen voortdurend uit met de bulk, op tijden variërend van femtoseconden tot picoseconden, afhankelijk van oplosmiddel en temperatuur.

Invloed en toepassingen: de solvatatiehuls beïnvloedt oplosbaarheid, reactiviteit en transport van het opgeloste deeltje en kan spectroscopische eigenschappen veranderen. In elektrochemie vormt de solvatatiehuls samen met de elektrische dubbele laag een belangrijke rol bij kinetiek en potentiële verschuivingen van redoxreacties en iontransport.

Bestudering en methoden: de huls wordt onderzocht met experimentele technieken zoals NMR, IR/Raman, EXAFS en neutronendiffraction, en met computerberekeningen zoals moleculaire dynamica en ab initio MD, waarmee coordinatiegetallen, lifetimes en molecuulbewegingen in de huls worden bepaald.