20-05-2023
Механизм Гротгуса — механизм переноса протонов, или же протонных дефектов в средах, где имеется водородная связь. Этот физический механизм был впервые предсказан Теодором фон Гротгусом. Передача иона водорода по цепочке связанных водородными связями молекул воды проходит в несколько стадий («эстафетный» механизм), практически же скорость «движения протонов в растворителе» определяется скоростью поляризации молекул растворителя.
Содержание |
В своей работе «Theory of decomposition of liquids by electrical currents» (1806), Гротгус предложил теорию, объясняющую аномальную электропроводность воды.[1].
В 2005 г. удалось в эксперименте зафиксировать стадии процесса «перескока» протонов в среде. [2]
Механизм Гротгуса поясняет аномально большие значения коэффициентов диффузии протонов по сравнению с коэффициентами диффузии различных ионов. В таблице приведены коэффициенты диффузии катионов, связанные с тепловыми колебаниями (Броуновское движение).
Таблица
| Катион | Подвижность ( см2 В−1 s−1) |
| NH4+ | 0.763·10−3 |
| Na+ | 0.519·10−3 |
| K+ | 0.762·10−3 |
| H+ | 3.62·10−3 |
Механизм Гротгуса.
