Введение
Тип ионной поверхностной связки Внутренний сферический комплекс - это тип поверхностного комплекса, который относится к химии поверхности, изменяющей интерфейс поверхности воды на один без молекул воды, соединяющих лиганд с ионом металла. Формирование внутренних сложных сфер происходит, когда ионы связываются непосредственно с поверхностью без вмешательства молекул воды. Эти типы поверхностных комплексов ограничены ионами, которые имеют высокое сродство к поверхностным участкам, и включают специально адсорбированные ионы, которые могут связываться с поверхностью посредством ковалентных связей. Комплексы внутренней сферы описывают активные участки поверхности, которые участвуют в нуклеации, росте кристаллов, окислительно-восстановительных процессах, химическом составе почвы, наряду с другими реакциями, происходящими между катионом и поверхностью. Это сродство к поверхностным участкам может быть связано с ковалентными связями. По сравнению с внешними сферическими комплексами, в которых молекулы воды отделяют ионы от лигандов, внутренние сферические комплексы имеют поверхностные гидроксильные группы, которые функционируют как донорские лиганды, увеличивая плотность электронов координированного металлического иона. Это пример конкурентного образования комплекса, в котором лиганды будут соревноваться за место на месте активации иона металла. Поверхностные структуры способны к редукции и окислению лигандов, в то время как транспортные явления не способны к этому. Поэтому поверхностная структура играет важную роль в реактивности поверхности, при этом координационная среда на твердом водном интерфейсе изменяет интенсивность или скорость реакции. Свободная энергия Гибба спонтанна только тогда, когда S положительна или равна нулю. Другой метод смачивания - адгезионное смачивание, при котором жидкость впервые контактирует с твердой поверхностью. Однако это начальное намокание уменьшает жидкий газовый интерфейс, который может быть смоделирован уравнением Дюпре
Inner sphere complex is a type of surface complex that refers to the surface chemistry changing a water surface interface to one without water molecules bridging a ligand to the metal ion. Formation of inner sphere complexes occurs when ions bind directly to the surface with no intervening water molecules. These types of surface complexes are restricted to ions that have a high affinity for surface sites and include specifically adsorbed ions that can bind to the surface through covalent bonding. Inner sphere complexes describe active surface sites that are involved in nucleation, crystal growth, redox processes, soil chemistry, alongside other reactions taking place between a cation and surface. This affinity to surface sites can be attributed to covalent bonding. When compared to outer sphere complexes that have water molecules separating ions from ligands, inner sphere complexes have surface hydroxyl groups that function as donor ligands, increasing the coordinated metal ion's electron density. This is an example of competitive complex formation, in which ligands will compete for space on an activation site of a metal ion. Surface structures are able to reduce and oxidize ligands, whereas transport phenomena do not. Therefore, surface structure serves an important role in surface reactivity, with the coordination environment at the solid water interface changing intensity or rate of a reaction. The Gibb's Free Energy is spontaneous only when S is positive or zero. Another method of wetting is adhesional wetting, where the liquid makes contact with the solid surface for the first time. However, this initial wetting decreases the liquid gas interface that can be modeled by the Dupré equation
Сорбция и адсорбция лигандов на оксидах металлов
Пример сорбции лигандов встречается в металлических оксидах и силикатных поверхностях. В минеральной поверхности ион металла действует как кислота Льюиса, а лиганды - как основание Льюиса. Это также можно наблюдать в случаях, когда присутствуют гидроксильные группы. pH является фактором, учитываемым в этих реакциях, но симметричная молекулярная адсорбция воды считается нестабильной и обладает высокой энергией активации. В результате, этап определения скорости зависит от разрыва критической оксосвязи, которая может увеличить индуктивные эффекты через изменения плотности электронов. Это вызывает нуклеофильные атаки и дальнейшее растворение. В частности, сорбентные материалы, встречающиеся в природе, часто представляют собой комплексы внутренней сферы оксида металла. В природе это особенно важно для циклического обращения железа и марганца, поскольку оба они воздействуют на потенциал редоксов в их среде для возникновения выветривания. Для неполярных лигандов силы Ван-дер-Ваальса играют большую роль в сорбционных взаимодействиях. Водородные связи также происходят, но не являются частью самого процесса адсорбции. Из-за этих факторов качество почвы влияет на задержку и истощение питательных веществ, загрязняющих веществ и других лигандов, которые выполняют сорбцию с почвой. В инженерных приложениях глиняные минералы могут способствовать адсорбции ионов натрия при добыче нефти, наряду с созданием экологических оболочек путем развития кормового слоя. Это теоретически происходит из-за осаждения металлических металлов, например, в случае железоарсена. Однако pH может сильно повлиять на эффективность поверхностного связывания и в этом случае.