Estudio teórico-experimental de la solvatación de iones monoatómicos en disolución.

Resumen

La presente Tesis, se enmarca dentro del estudio de las propiedades fisicoquímicas de las disoluciones iónicas, concretamente en la solvatación de iones monoatómicos. El trabajo que en ellas se presenta queda dividido en cuatro bloques que son: 1,- Estudio mecano-cuántico de la microsalvatación del ion bromuro en agua metanol y acetonitrilo. 2,- Desarrollo de potenciales de interacción ab initio ion bromuro-agua basados en el modelo MCDHO. 3,- Extensión de la metodología MCDHO al estudio de la hidratación de los iones fluoruro y yoduro. 4,- Estudio combinado teórico-experimental de la estructura de hidratación de los iones Pt2+ y Br- en disolución acuosa. En el primer bloque se realiza un estudio cuántico de la microsolvatación de ion bromuro, poniéndose de manifiesto la importancia de las interacciones disolvente-disolvente y de la topología de las moléculas de disolvente en las estructuras de los distintos solvatos. En el segundo y tercer bloques se ha llevado ha cabo un análisis detallado de cuáles son los ingredientes necesarios para abordar el desarrollo de potenciales de interacción ion-disolvente basados en primeros principios, enlos que no se ha incluido ningún apriorismo empírico. Los resultados de este estudio nos han permitido concluir que un potencial que incluye el carácter no aditivo de las interacciones, al igual que la polarizabilidad instantánea y anisotrópica de las especies interaccionantes es capaz de reproducirde manera adecauda tanto la solvatación de iones en disolución como las propiedades de clusters de éstos. Por último, en el cuarto bloque se ha abordado un planteamiento teórico-experimental para obtener la elucidación estructural de iones en disolución, mediante la combinación de la información teórica proveniente dela química computacional con la información experimental derivada dela espectroscopia de absorción de rayos-X (XAS). Los sistemas de trabajo ele