Infrared spectra of SF6-̇ (H2 O)n (n=1-3): Incipient reaction and delayed onset of water network formation

Journal of Chemical Physics

Volumn 127, Issue 24, 2007, Pages

  Schneider, Holger ^a   Weber, J Mathias ^a  

^a UNIVERSITY OF COLORADO   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE DISTRIBUTION; COULOMB INTERACTIONS; LIGANDS; MOLECULAR STRUCTURE; SOLVATION; WATER;

MICROSOLVATION; WATER MOLECULES; WATER NETWORK FORMATION;

INFRARED SPECTROSCOPY;

FLUORINE; ION; SOLVENT; SULFUR HEXAFLUORIDE; WATER;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ELECTRICITY; ENERGY TRANSFER; HYDROGEN BOND; INFRARED SPECTROPHOTOMETRY; PHOTON;

ELECTROSTATICS; ENERGY TRANSFER; FLUORINE; HYDROGEN BONDING; IONS; MODELS, MOLECULAR; PHOTONS; SOLVENTS; SPECTROPHOTOMETRY, INFRARED; SULFUR HEXAFLUORIDE; WATER;

EID: 37549046761     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2815808     Document Type: Article

References (37)

1. W. H. Robertson and M. A. Johnson, Annu. Rev. Phys. Chem. 54, 173 (2003).
2. J. M. Weber, J. A. Kelley, S. B. Nielsen, P. Ayotte, and M. A. Johnson, Science 0036-8075 10.1126/science.287.5462.2461 287, 2461 (2000); J. M. Weber, J. A. Kelley, W. H. Robertson, and M. A. Johnson, J. Chem. Phys. 114, 2698 (2001).
3. J. M. Weber, J. A. Kelley, S. B. Nielsen, P. Ayotte, and M. A. Johnson, Science 0036-8075 10.1126/science.287.5462.2461 287, 2461 (2000); J. M. Weber, J. A. Kelley, W. H. Robertson, and M. A. Johnson, J. Chem. Phys. 114, 2698 (2001).
4. C. Chaudhuri, Y. S. Wang, J. C. Jiang, Y. T. Lee, H. C. Chang, and G. Niedner-Schatteburg, Mol. Phys. 99, 1161 (2001).
5. H. Kawamata, T. Maeyama, and N. Mikami, Chem. Phys. Lett. 0009-2614 10.1016/S0009-2614(03)00118-0 370, 535 (2003); D. A. Wild and E. J. Bieske, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235021000060165 22, 129 (2003); J. Zhou, G. Santambrogio, M. Brummer, D. T. Moore, G. Meijer, D. M. Neumark, and K. R. Asmis, J. Chem. Phys. 125, 111102 (2006).
6. H. Kawamata, T. Maeyama, and N. Mikami, Chem. Phys. Lett. 0009-2614 10.1016/S0009-2614(03)00118-0 370, 535 (2003); D. A. Wild and E. J. Bieske, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235021000060165 22, 129 (2003); J. Zhou, G. Santambrogio, M. Brummer, D. T. Moore, G. Meijer, D. M. Neumark, and K. R. Asmis, J. Chem. Phys. 125, 111102 (2006).
7. H. Kawamata, T. Maeyama, and N. Mikami, Chem. Phys. Lett. 0009-2614 10.1016/S0009-2614(03)00118-0 370, 535 (2003); D. A. Wild and E. J. Bieske, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235021000060165 22, 129 (2003); J. Zhou, G. Santambrogio, M. Brummer, D. T. Moore, G. Meijer, D. M. Neumark, and K. R. Asmis, J. Chem. Phys. 125, 111102 (2006).
8. W. H. Robertson, E. G. Diken, E. A. Price, J. W. Shin, and M. A. Johnson, Science 299, 1367 (2003).
9. W. H. Robertson, E. A. Price, J. M. Weber, J. W. Shin, G. H. Weddle, and M. A. Johnson, J. Phys. Chem. A 107, 6527 (2003).
10. H. Schneider, A. D. Boese, and J. M. Weber, J. Chem. Phys. 123, 084307 (2005).
11. J. M. Lisy, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/014423597230208 16, 267 (1997); E. J. Bieske and O. Dopfer, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 0009-2665 10.1021/cr990064w 100, 3963 (2000); K. R. Asmis, N. L. Pivonka, G. Santambrogio, M. Brummer, C. Kaposta, D. M. Neumark, and L. Wöste, Science 0036-8075 10.1126/science.1081634 299, 1375 (2003); M. A. Duncan, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235031000095201 22, 407 (2003); N. R. Walker, R. S. Walters, E. D. Pillai, and M. A. Duncan, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1625370 119, 10471 (2003); M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, and N. Mikami, Science 0036-8075 10.1126/science.1096037 304, 1134 (2004); J. W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, and K. D. Jordan, Science 0036-8075 10.1126/science. 1096466 304, 1137 (2004); T. D. Vaden, C. J. Weinheimer, and J. M. Lisy, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1774157 121, 3102 (2004); J. M. Headrick, E. G. Diken, R. S. Walters, N. I. Hammer, R. A. Christie, J. Cui, E. M. Myshakin, M. A. Duncan, M. A. Johnson, and K. D. Jordan, Science 308, 1765 (2005).
12. J. M. Lisy, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/014423597230208 16, 267 (1997); E. J. Bieske and O. Dopfer, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 0009-2665 10.1021/cr990064w 100, 3963 (2000); K. R. Asmis, N. L. Pivonka, G. Santambrogio, M. Brummer, C. Kaposta, D. M. Neumark, and L. Wöste, Science 0036-8075 10.1126/science.1081634 299, 1375 (2003); M. A. Duncan, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235031000095201 22, 407 (2003); N. R. Walker, R. S. Walters, E. D. Pillai, and M. A. Duncan, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1625370 119, 10471 (2003); M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, and N. Mikami, Science 0036-8075 10.1126/science.1096037 304, 1134 (2004); J. W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, and K. D. Jordan, Science 0036-8075 10.1126/science. 1096466 304, 1137 (2004); T. D. Vaden, C. J. Weinheimer, and J. M. Lisy, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1774157 121, 3102 (2004); J. M. Headrick, E. G. Diken, R. S. Walters, N. I. Hammer, R. A. Christie, J. Cui, E. M. Myshakin, M. A. Duncan, M. A. Johnson, and K. D. Jordan, Science 308, 1765 (2005).
13. J. M. Lisy, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/014423597230208 16, 267 (1997); E. J. Bieske and O. Dopfer, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 0009-2665 10.1021/cr990064w 100, 3963 (2000); K. R. Asmis, N. L. Pivonka, G. Santambrogio, M. Brummer, C. Kaposta, D. M. Neumark, and L. Wöste, Science 0036-8075 10.1126/science.1081634 299, 1375 (2003); M. A. Duncan, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235031000095201 22, 407 (2003); N. R. Walker, R. S. Walters, E. D. Pillai, and M. A. Duncan, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1625370 119, 10471 (2003); M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, and N. Mikami, Science 0036-8075 10.1126/science.1096037 304, 1134 (2004); J. W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, and K. D. Jordan, Science 0036-8075 10.1126/science. 1096466 304, 1137 (2004); T. D. Vaden, C. J. Weinheimer, and J. M. Lisy, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1774157 121, 3102 (2004); J. M. Headrick, E. G. Diken, R. S. Walters, N. I. Hammer, R. A. Christie, J. Cui, E. M. Myshakin, M. A. Duncan, M. A. Johnson, and K. D. Jordan, Science 308, 1765 (2005).
14. J. M. Lisy, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/014423597230208 16, 267 (1997); E. J. Bieske and O. Dopfer, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 0009-2665 10.1021/cr990064w 100, 3963 (2000); K. R. Asmis, N. L. Pivonka, G. Santambrogio, M. Brummer, C. Kaposta, D. M. Neumark, and L. Wöste, Science 0036-8075 10.1126/science.1081634 299, 1375 (2003); M. A. Duncan, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235031000095201 22, 407 (2003); N. R. Walker, R. S. Walters, E. D. Pillai, and M. A. Duncan, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1625370 119, 10471 (2003); M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, and N. Mikami, Science 0036-8075 10.1126/science.1096037 304, 1134 (2004); J. W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, and K. D. Jordan, Science 0036-8075 10.1126/science. 1096466 304, 1137 (2004); T. D. Vaden, C. J. Weinheimer, and J. M. Lisy, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1774157 121, 3102 (2004); J. M. Headrick, E. G. Diken, R. S. Walters, N. I. Hammer, R. A. Christie, J. Cui, E. M. Myshakin, M. A. Duncan, M. A. Johnson, and K. D. Jordan, Science 308, 1765 (2005).
15. J. M. Lisy, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/014423597230208 16, 267 (1997); E. J. Bieske and O. Dopfer, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 0009-2665 10.1021/cr990064w 100, 3963 (2000); K. R. Asmis, N. L. Pivonka, G. Santambrogio, M. Brummer, C. Kaposta, D. M. Neumark, and L. Wöste, Science 0036-8075 10.1126/science.1081634 299, 1375 (2003); M. A. Duncan, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235031000095201 22, 407 (2003); N. R. Walker, R. S. Walters, E. D. Pillai, and M. A. Duncan, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1625370 119, 10471 (2003); M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, and N. Mikami, Science 0036-8075 10.1126/science.1096037 304, 1134 (2004); J. W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, and K. D. Jordan, Science 0036-8075 10.1126/science. 1096466 304, 1137 (2004); T. D. Vaden, C. J. Weinheimer, and J. M. Lisy, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1774157 121, 3102 (2004); J. M. Headrick, E. G. Diken, R. S. Walters, N. I. Hammer, R. A. Christie, J. Cui, E. M. Myshakin, M. A. Duncan, M. A. Johnson, and K. D. Jordan, Science 308, 1765 (2005).
16. J. M. Lisy, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/014423597230208 16, 267 (1997); E. J. Bieske and O. Dopfer, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 0009-2665 10.1021/cr990064w 100, 3963 (2000); K. R. Asmis, N. L. Pivonka, G. Santambrogio, M. Brummer, C. Kaposta, D. M. Neumark, and L. Wöste, Science 0036-8075 10.1126/science.1081634 299, 1375 (2003); M. A. Duncan, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235031000095201 22, 407 (2003); N. R. Walker, R. S. Walters, E. D. Pillai, and M. A. Duncan, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1625370 119, 10471 (2003); M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, and N. Mikami, Science 0036-8075 10.1126/science.1096037 304, 1134 (2004); J. W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, and K. D. Jordan, Science 0036-8075 10.1126/science. 1096466 304, 1137 (2004); T. D. Vaden, C. J. Weinheimer, and J. M. Lisy, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1774157 121, 3102 (2004); J. M. Headrick, E. G. Diken, R. S. Walters, N. I. Hammer, R. A. Christie, J. Cui, E. M. Myshakin, M. A. Duncan, M. A. Johnson, and K. D. Jordan, Science 308, 1765 (2005).
17. J. M. Lisy, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/014423597230208 16, 267 (1997); E. J. Bieske and O. Dopfer, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 0009-2665 10.1021/cr990064w 100, 3963 (2000); K. R. Asmis, N. L. Pivonka, G. Santambrogio, M. Brummer, C. Kaposta, D. M. Neumark, and L. Wöste, Science 0036-8075 10.1126/science.1081634 299, 1375 (2003); M. A. Duncan, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235031000095201 22, 407 (2003); N. R. Walker, R. S. Walters, E. D. Pillai, and M. A. Duncan, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1625370 119, 10471 (2003); M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, and N. Mikami, Science 0036-8075 10.1126/science.1096037 304, 1134 (2004); J. W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, and K. D. Jordan, Science 0036-8075 10.1126/science. 1096466 304, 1137 (2004); T. D. Vaden, C. J. Weinheimer, and J. M. Lisy, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1774157 121, 3102 (2004); J. M. Headrick, E. G. Diken, R. S. Walters, N. I. Hammer, R. A. Christie, J. Cui, E. M. Myshakin, M. A. Duncan, M. A. Johnson, and K. D. Jordan, Science 308, 1765 (2005).
18. J. M. Lisy, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/014423597230208 16, 267 (1997); E. J. Bieske and O. Dopfer, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 0009-2665 10.1021/cr990064w 100, 3963 (2000); K. R. Asmis, N. L. Pivonka, G. Santambrogio, M. Brummer, C. Kaposta, D. M. Neumark, and L. Wöste, Science 0036-8075 10.1126/science.1081634 299, 1375 (2003); M. A. Duncan, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235031000095201 22, 407 (2003); N. R. Walker, R. S. Walters, E. D. Pillai, and M. A. Duncan, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1625370 119, 10471 (2003); M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, and N. Mikami, Science 0036-8075 10.1126/science.1096037 304, 1134 (2004); J. W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, and K. D. Jordan, Science 0036-8075 10.1126/science. 1096466 304, 1137 (2004); T. D. Vaden, C. J. Weinheimer, and J. M. Lisy, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1774157 121, 3102 (2004); J. M. Headrick, E. G. Diken, R. S. Walters, N. I. Hammer, R. A. Christie, J. Cui, E. M. Myshakin, M. A. Duncan, M. A. Johnson, and K. D. Jordan, Science 308, 1765 (2005).
19. J. M. Lisy, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/014423597230208 16, 267 (1997); E. J. Bieske and O. Dopfer, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 0009-2665 10.1021/cr990064w 100, 3963 (2000); K. R. Asmis, N. L. Pivonka, G. Santambrogio, M. Brummer, C. Kaposta, D. M. Neumark, and L. Wöste, Science 0036-8075 10.1126/science.1081634 299, 1375 (2003); M. A. Duncan, Int. Rev. Phys. Chem. 0144-235X 10.1080/0144235031000095201 22, 407 (2003); N. R. Walker, R. S. Walters, E. D. Pillai, and M. A. Duncan, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1625370 119, 10471 (2003); M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, and N. Mikami, Science 0036-8075 10.1126/science.1096037 304, 1134 (2004); J. W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, and K. D. Jordan, Science 0036-8075 10.1126/science. 1096466 304, 1137 (2004); T. D. Vaden, C. J. Weinheimer, and J. M. Lisy, J. Chem. Phys. 0021-9606 10.1063/1.1774157 121, 3102 (2004); J. M. Headrick, E. G. Diken, R. S. Walters, N. I. Hammer, R. A. Christie, J. Cui, E. M. Myshakin, M. A. Duncan, M. A. Johnson, and K. D. Jordan, Science 308, 1765 (2005).
20. H. Schneider, K. M. Vogelhuber, and J. M. Weber, J. Chem. Phys. 127, 114311 (2007).
21. P. Ayotte, G. H. Weddle, J. Kim, and M. A. Johnson, Chem. Phys. 0301-0104 10.1016/S0301-0104(98)00287-0 239, 485 (1998); P. Ayotte, G. H. Weddle, J. Kim, J. Kelley, and M. A. Johnson, J. Phys. Chem. A 103, 443 (1999).
22. P. Ayotte, G. H. Weddle, J. Kim, and M. A. Johnson, Chem. Phys. 0301-0104 10.1016/S0301-0104(98)00287-0 239, 485 (1998); P. Ayotte, G. H. Weddle, J. Kim, J. Kelley, and M. A. Johnson, J. Phys. Chem. A 103, 443 (1999).
23. P. Ayotte, S. B. Nielsen, G. H. Weddle, M. A. Johnson, and S. S. Xantheas, J. Phys. Chem. A 103, 10665 (1999).
24. E. M. Myshakin, K. D. Jordan, W. H. Robertson, G. H. Weddle, and M. A. Johnson, J. Chem. Phys. 118, 4945 (2003).
25. S. T. Arnold and A. A. Viggiano, J. Phys. Chem. A 105, 3527 (2001).
26. A. A. Viggiano, A. I. Fernandez, and J. Troe, Phys. Chem. Chem. Phys. 7, 1533 (2005).
27. J. M. Weber and H. Schneider, J. Chem. Phys. 120, 10056 (2004).
28. W. H. Robertson, J. A. Kelley, and M. A. Johnson, Rev. Sci. Instrum. 71, 4431 (2000).
29. F. Weigend and M. Häser, Theor. Chem. Acc. 1432-881X 10.1007/s002140050269 97, 331 (1997); F. Weigend, M. Häser, H. Patzelt, and R. Ahlrichs, Chem. Phys. Lett. 294, 143 (1998).
30. F. Weigend and M. Häser, Theor. Chem. Acc. 1432-881X 10.1007/s002140050269 97, 331 (1997); F. Weigend, M. Häser, H. Patzelt, and R. Ahlrichs, Chem. Phys. Lett. 294, 143 (1998).
31. A. Schäfer, C. Huber, and R. Ahlrichs, J. Chem. Phys. 100, 5829 (1994).
32. G. L. Gutsev and R. J. Bartlett, Mol. Phys. 94, 121 (1998).
33. R. Ahlrichs, M. Bär, M. Häser, H. Horn, and C. Kölmel, Chem. Phys. Lett. 162, 165 (1989).
34. C. G. Bailey, J. Kim, C. E. H. Dessent, and M. A. Johnson, Chem. Phys. Lett. 269, 122 (1997).
35. J. R. Roscioli, E. G. Diken, M. A. Johnson, S. Horvath, and A. B. McCoy, J. Phys. Chem. A 110, 4943 (2006).
36. C. L. Lugez, M. E. Jacox, R. A. King, and H. F. Schaefer, J. Chem. Phys. 108, 9639 (1998).
37. J. C. Bopp, J. R. Roscioli, M. A. Johnson, T. M. Miller, A. A. Viggiano, S. M. Villano, S. W. Wren, and W. C. Lineberger, J. Phys. Chem. A 111, 1214 (2007).