Russian Journal of Physical Chemistry ARussian Journal of Physical Chemistry AЖурнал физической химии0044-45373034-5537The Russian Academy of Sciences68526810.31857/S0044453725020041DEJYFPCHEMICAL THERMODYNAMICS AND THERMOCHEMISTRYХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕРМОХИМИЯResearch ArticleHeat capacity characteristics of ammonium ion solvation in a mixed N-methylpyrrolidone-water solvent at 298.15 KТеплоемкостные характеристики сольватации иона аммония в смешанном растворителе N-метилпирролидон–вода при 298.15 КNovikovA. N.НовиковА. Н.
Russian Federation
anngic@yandex.ruKostylevaE. I.КостылеваЕ. И.
Russian Federation
anngic@yandex.ruSolov’evS. N.СоловьёвС. Н.
Russian Federation
anngic@yandex.ruNovomoskovsk Institute of D. I. Mendeleev Russian University of Chemical TechnologyНовомосковский институт Российского химико-технологического университета им. Д. И. МенделееваD. I. Mendeleev Russian University of Chemical TechnologyРоссийский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева1502202599220020419062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0044-4537/article/view/685268

Values of the standard partial molar heat capacity Cpi0 and heat capacity change Δсольв. Cp,i0 during solvation of ammonium ion in the mixed solvent MP-water at 298.15 K are found. The value Δсольв. Cp,i0 of the ammonium ion is presented as the sum of four contributions, viz. electrostatic, cavity formation, solvent structural changes, and specific ion-solvent interactions. Based on experimental data and model representations, the values of the contributions are calculated. Dependences of the resulting values on the mixture composition are discussed in connection with the structure of the mixed solvent.

Определены значения стандартной парциальной мольной теплоемкости Cpi0 и изменения теплоемкости при сольватации Δсольв. Cp,i0 иона аммония в смешанном растворителе МП–вода при 298.15 К. Величина Δсольв. Cp,i0 иона аммония представлена в виде суммы четырех вкладов: электростатического, образования полости, структурных изменений растворителя и специфических взаимодействий ион–растворитель. На основании экспериментальных данных и модельных представлений рассчитаны величины вкладов. Зависимости полученных величин от состава смеси обсуждены в связи со структурой смешанного растворителя.

heat capacitysolutionssolvationN-methylpyrrolidonewaterammonium ionstandard partial molar heat capacitiesтеплоемкостьрастворысольватацияN-метилпирролидонводаион аммониястандартные парциальные мольные теплоемкостиМинистерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian FederationДостижения и проблемы теории сольватации. Структурно-термодинамические аспекты / Под ред. А.М. Кутепова. М.: Наука, 1998. 247 c.Новиков А.Н., Костылева Е.И., Бондарев В.П., Василёв В.А. // Журн. физ. химии. 2025. Т. 99. № 2. С. 100.Новиков А.Н., Василев В.А., Ленина О.Ф. // Журн. физ. химии. 2007. Т. 81. № 11. С. 1947.Новиков А.Н. // Журн. физ. химии. 2011. Т. 85. № 9. С. 1664.Новиков А.Н., Костылева Е.И., Сривастава А.А., Василёв В.А. // Журн. физ. химии. 2024. Т. 98. № 12. С. 57.Мищенко К.П., Полторацкий Г.М. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов. Л.: Химия, 1976. 328 с.Крестов Г.А. Термодинамика ионных процессов в растворах. Л.: Химия, 1984. 272 с.Латышева В.А. Водно-солевые растворы. Системный подход. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1998. 344 с.Marcus Y. // J. Chem. Thermodyn. 2019. V. 135. P. 55.Marcus Y. // J. Chem. Thermodyn. 2020. V. 140. P. 105903.Brown R.J.C. // J. Molec. Struct. 1995. V. 345. P. 77.Vallet V., Masella M. // Chem. Phys. Lett. 2015. V. 618. P. 168.Contreras R., Klopman J. // Canad. Chem. J. 2011. V. 63. № 7. P. 1746.Jumaah F.N., Mobarak N.N., Hassan N.H. et al. // J. Molec. Liquids. 2023. V. 376. P. 12137.Pattanayak S.K., Chowdhuri S. // J. Molec. Liquids. 2013. V. 186. P. 98.Basma N., Headen T., Shaffer M.S.P. et al // J. Phys. Chem. B. 2018. V. 122. P. 124.Müller G., Lutz M., Harder S. // Acta Crystallogr. Sect. B Struct. Sci. 1996. V. 52. P. 1014.Ingram D.J., Headen T.F., Skipper N.T. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. P. 12200.Zheng Y.Z., Chen H., Zhan Y., Zhang Y.C. // J. Molec. Liquids. 2021. V. 333. P. 11594.Лебедева Е.Ю. Термодинамика ионной сольватации в разбавленных и концентрированных растворах 1–1 электролитов в диметилформамиде: Автореф. дис. … канд. хим. наук. Иваново: Институт химии растворов РАН, 1998. 15 с.Новиков А.Н. // Журн. физ. химии. 2009. Т. 83. № 3. С. 414.Marcus Y. Ions in Solution and their Sоlvation. Chichester etc.: Wiley, 2018. 311 p.Abe T. // J. Phys. Chem. 1986. V. 90. № 15. Р. 713.Wei D., Blum L. // J. Chem. Phys. 1995. V. 102. № 10. Р. 4217.Gontrani L., Caminiti R. // J. Chem. Phys. 2012. V. 136. Р. 74505.Carver T.J., Drew M.G.B., Mark Rodger P. // Phys. Chem. Chem. Phys. 1999. V. 1. Р. 1807.Василёв В.А. // Журн. физ. химии. 1981. Т. 55. № 4. С. 968.Новиков А.Н., Соловьев С.Н. // Журн. физ. химии. 2012. Т. 86. № 9. С. 1560.Зайчиков А.М. // Журн. общ. хим. 2006. Т. 76. № 4. С. 660.Сафонова Л.П., Кинчин А.Н., Колкер А.М. // Журн. физ. химии. 1990. Т. 64. № 12. С. 3193.Василёв В.А., Новиков А.Н. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1989. T. 32. № 12. С. 53.George J., Sastry N.V. // J. Chem. Eng. Data. 2004. V. 49. № 2. P. 235.Usula M., Mocci F., Cesare Marincola F. et al. // J. Chem. Phys. 2014. V. 140. P. 1245.Ахадов Я.Ю. Диэлектрические свойства бинарных растворов. М.: Наука, 1977. 400 с.Кинчин А.Н., Сафонова Л.П., Колкер А.М. // Журн. физ. химии. 1994. Т. 68. № 7. С. 1196.Koga Y. // J. Phys. Chem. 1996. V. 100. № 13. P. 5172.Карцев В.Н., Родникова М.Н., Бартел Й., Штыков С.Н. // Журн. физ. химии. 2003. Т. 77. № 8. С. 1456.Ben-Naim A. // Pure Appl. Chem. 1990. V. 62. № 1. P. 25.Marcus Y. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. I. 1990. V. 86. № 12. P. 2215.