Solvatirani elektron je slobodan elektron u rastvoru, u kome se ponaša kao anjon. Solvatovanje elektrona u rastvoru znači da je vezan za rastvarač. Notacija za solvatirani elektron u formulama hemijskih reakcija je „e−”. Često se diskusije o solvatiranim elektronima fokusiraju na njihove rastvore u amonijaku, koji su stabilni danima, ali solvatovani elektroni se takođe javljaju u vodi i mnogim drugim rastvaračima - zapravo, u bilo kom rastvaraču koji posreduje u prenosu elektrona u spoljašnju sferu. Solvatirani elektron je odgovoran za veliki deo radijacione hemije.
Rastvori amonijaka 200px|right|thumb|Rastvori dobijeni rastvaranjem litijuma u tečnom amonijaku. Rastvor na vrhu ima tamno plavu boju, a donji zlatnu boju. Boje su karakteristične za solvatirane elektrone pri elektronski izolacionim i metalnim koncentracijama, respektivno.|alt=Photos of two solutions in round-bottom flasks surrounded by dry ice; one solution is dark blue, the other golden.
Tečni amonijak će rastvoriti sve alkalne metale i druge elektropozitivne metale kao što su Ca, Sr, Ba, Eu, i Yb (takođe Mg korišćenjem elektrolitskog procesa), dajući karakteristične plave rastvore. Za alkalne metale u tečnom amonijaku, rastvor je plave boje kada je razblažen i boje bakra kada je više koncentrovan (> 3 molaran). Ovi rastvori provode struju. Plava boja rastvora je zbog amonisanih elektrona, koji apsorbuju energiju u vidljivom delu svetlosti. Difuzivnost solvatovanog elektrona u tečnom amonijaku može se odrediti pomoću hronoamperometrije potencijalnog koraka.
Solvatirani elektroni u amonijaku su anjoni soli, koji se nazivaju elektridi. Na + 6 NH3 → [Na(NH3)6]+ + e− Reakcija je reverzibilna: isparavanjem rastvora amonijaka nastaje film metalnog natrijuma.
Studija: Li u NH3
Rastvor litijum-amonijaka na -60 °C je zasićen na oko 15 mol% metala (MPM). Kada se koncentracija poveća u ovom opsegu, električna provodljivost se povećava sa 10−2 do 104 Ω−1cm−1 (veće od tečne žive). Na oko 8 MPM, dešava se „prelazak u metalno stanje“ (TMS) (koji se takođe naziva „tranzicija od metala do nemetala“ (MNMT)). Na 4 MPM dolazi do razdvajanja tečne-tečne faze: manje gusta zlatna faza postaje nemešljiva sa gušće plavom fazom. Iznad 8 MPM rastvor je bronzane/zlatne boje. U istom opsegu koncentracija ukupna gustina se smanjuje za 30%.
Ostali rastvarači
Alkalni metali se takođe rastvaraju u nekim malim primarnim aminima, kao što su metilamin i etilamin i heksametilfosforamid, formirajući plave rastvore. THF rastvara alkalni metal, ali analog Berčove redukcije ne dovodi do rastvaranja bez diaminskog liganda. Solvatirani elektronski rastvori zemnoalkalnih metala magnezijuma, kalcijuma, stroncijuma i barijuma u etilendiaminu korišćeni su za interkalaciju grafita sa ovim metalima.
Voda
Solvatirani elektroni su uključeni u reakciju alkalnih metala sa vodom, iako solvatovani elektron ima samo kratkotrajno postojanje. Ispod pH = 9,6 hidratisani elektron reaguje sa hidronijum jonom dajući atomski vodonik, koji zauzvrat može da reaguje sa hidratisanim elektronom dajući hidroksidni jon i uobičajeni molekularni vodonik H2.
Solvatirani elektroni se mogu naći čak i u gasnoj fazi. To implicira njihovo moguće postojanje u gornjoj atmosferi Zemlje i učešće u nukleaciji i formiranju aerosola.
Njena standardna vrednost potencijala elektrode je -2,77 V. Ekvivalentna provodljivost od 177 Mho cm2 je slična provodljivosti hidroksidnog jona. Ova vrednost ekvivalentne provodljivosti odgovara difuziji od 4,75 cm2s−1.
Reference
Literatura
The electrochemistry of the solvated electron. Technische Universiteit Eindhoven. IAEA On the Electrolytic Generation of Hydrated Electron. Fundamentals of Radiation Chemistry, chapter 6, p. 145–198, Academic Press, 1999. Tables of bimolecular rate constants of hydrated electrons, hydrogen atoms and hydroxyl radicals with inorganic and organic compounds, International Journal of Applied Radiation and Isotopes Anbar, Neta
Категорија:Раствори Категорија:Нуклеарна хемија Категорија:Органска хемија Категорија:Радијација