Gas-phase electrochemistry: Measuring absolute potentials and investigating ion and electron hydration

Pure and Applied Chemistry

Volumn 83, Issue 12, 2011, Pages 2129-2151

  Donald, William A ^a   Williams, Evan R ^b  

^a UNIVERSITY OF MELBOURNE   (Australia)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

Absolute potentials; Clusters; Electrochemistry; Electron capture dissociation; Electron transfer; Gaseous state; Hydrated ions; Hydration; Ion nanocalorimetry; Solvation; Thermochemistry

Indexed keywords

CLUSTERS; ELECTRON CAPTURE DISSOCIATION; ELECTRON TRANSFER; GASEOUS STATE; HYDRATED IONS;

ELECTROCHEMISTRY; ELECTRONS; ENTHALPY; GAS HYDRATES; HYDRATION; HYDROGEN; SOLVATION; THERMOCHEMISTRY;

IONS;

EID: 84855472344     PISSN: 00334545     EISSN: 13653075     Source Type: Journal    
DOI: 10.1351/PAC-CON-11-08-15     Document Type: Review

References (105)

1. J. V. Coe. Int. Rev. Phys. Chem. 20, 33 (2001).
2. G. A. Voth. Acc. Chem. Res. 39, 143 (2006).
3. J. M. Herbert, L. D. Jacobson. Int. Rev. Phys. Chem. 30, 1 (2011).
4. J. V. Coe, S. M. Williams, K. H. Bowen. Int. Rev. Phys. Chem. 27, 27 (2008).
5. Y. Marcus. Ion Properties, Marcel Dekker, New York (1997).
6. W. R. Fawcett. J. Phys. Chem. B 103, 11181 (1999).
7. C. P. Kelly, C. J. Cramer, D. G. Truhlar. J. Phys. Chem. B 110, 16066 (2006).
8. J. R. Pliego Jr., J. M. Riveros. Phys. Chem. Chem. Phys. 4, 1622 (2002).
9. C. J. Cramer, D. G. Truhlar. Chem. Rev. 99, 2161 (1999).
10. J. Tomasi, M. Persico. Chem. Rev. 94, 2027 (1994).
11. S. Trasatti. Pure App. Chem. 58, 955 (1986).
12. R. Parsons. In Standard Potentials in Aqueous Solution, A. J. Bard, R. Parsons, J. Jordan (Eds.), pp. 13-37, Marcel Dekker, New York (1985).
13. H. Reiss. J. Electrochem. Soc., C 135, 247 (1988).
14. H. Reiss, A. Heller. J. Phys. Chem. 89, 4207 (1985).
15. R. Gomer, G. Tryson. J. Chem. Phys. 66, 4413 (1977).
16. W. N. Hansen, G. J. Hansen. Phys. Rev. A 36, 1396 (1987).
17. W. N. Hansen, D. M. Kolb. J. Electroanal. Chem. 100, 493 (1979).
18. H. Gerischer, W. Ekardt. Appl. Phys. Lett. 43, 393 (1983).
19. E. Gileadi, G. Stoner. J. Electroanal. Chem. 36, 492 (1972).
20. J. O. Bockris. Energy Convers. 10, 41 (1970).
21. J. O. Bockris, S. D. Argade. J. Chem. Phys. 49, 5133 (1968).
22. J. E. B. Randles. Phys. Chem. Liq. 7, 107 (1977).
23. V. P. Sokhan, D. J. Tildesley. Mol. Phys. 92, 625 (1997).
24. J. R. Farrell, P. McTigue. J. Electroanal. Chem. 139, 37 (1982).
25. M. D. Tissandier, K. A. Cowen, W. Y. Feng, E. Gundlach, M. H. Cohen, A. D. Earhart, J. V. Coe, T. R. Tuttle Jr. J. Phys. Chem. A 102, 7787 (1998).
26. T. R. Jr Tuttle, S. Malaxos, J. V. Coe. J. Phys. Chem. A 106, 925 (2002).
27. W. A. Donald, R. D. Leib, M. Demireva, J. T. O'Brien, J. S. Prell, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 131, 13328 (2009).
28. W. A. Donald, R. D. Leib, J. T. O'Brien, M. F. Bush, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 130, 3371 (2008).
29. W. A. Donald, R. D. Leib, J. T. O'Brien, E. R. Williams. Chem.-Eur. J. 15, 5926 (2009).
30. W. A. Donald, E. R. Williams. J. Phys. Chem. B 114, 13189 (2010).
31. V. S. Bryantsev, M. S. Diallo, W. A. III Goddard. J. Phys. Chem. B 112, 9709 (2008).
32. C.-G. Zhan, D. A. Dixon. J. Phys. Chem. A 105, 11534 (2001).
33. J. A. Mejías, S. Lago. J. Chem. Phys. 113, 7306 (2000).
34. W. G. Madden, R. Gomer, M. J. Mandell. J. Phys. Chem. 81, 2652 (1977).
35. Z. Samec, B. W. Johnson, K. Doblhofer. Surf. Sci. 264, 440 (1992).
36. C. E. Klots. J. Phys. Chem. 85, 3585 (1981).
37. J. V. Coe. Chem. Phys. Lett. 85, 161 (1994).
38. W. A. Donald, E. R. Williams. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 21, 615 (2010).
39. W. A. Donald, M. Demireva, R. D. Leib, M. J. Aiken, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 132, 4633 (2010).
40. W. A. Donald, R. D. Leib, J. T. O'Brien, A. I. S. Holm, E. R. Williams. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 18102 (2008).
41. R. D. Leib, W. A. Donald, M. F. Bush, J. T. O'Brien, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 129, 4894 (2007).
42. R. D. Leib, W. A. Donald, M. F. Bush, J. T. O'Brien, E. R. Williams. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 18, 1217 (2007).
43. R. D. Leib, W. A. Donald, J. T. O'Brien, M. F. Bush, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 129, 7716 (2007).
44. J. S. Prell, J. T. O'Brien, A. I. S. Holm, R. D. Leib, W. A. Donald, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 130, 12680 (2008).
45. J. T. O'Brien, J. S. Prell, A. I. S. Holm, E. R. Williams. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 19, 772 (2008).
46. P. Han, D. M. Bartels. J. Phys. Chem. 94, 7294 (1990).
47. J. Jortner, R. M. Noyes. J. Phys. Chem. 70, 770 (1966).
48. H. Shiraishi, G. R. Sunaryo, K. Ishigure. J. Phys. Chem. 98, 5164 (1994).
49. H. A. Schwarz. J. Phys. Chem. 95, 6697 (1991).
50. W. A. Donald, R. D. Leib, M. Demireva, B. Negru, D. M. Neumark, E. R. Williams. J. Phys. Chem. A 115, 2 (2011).
51. H. I. Kenttamaa, R. G. Cooks. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 64, 79 (1985).
52. W. A. Donald, R. D. Leib, M. Demireva, B. Negru, D. M. Neumark, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 132, 6904 (2010).
53. A. I. S. Holm, W. A. Donald, P. Hvelplund, M. K. Larsen, S. B. Nielsen, E. R. Williams. J. Phys. Chem. A 112, 10721 (2008).
54. M. Demireva, E. R. Williams. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 21, 1133 (2010).
55. R. F. Höckendorf, O. P. Balaj, C. van der Linde, M. K. Beyer. Phys. Chem. Chem. Phys. 12, 3772 (2010).
56. M. Demireva, E. R. Williams. (2011). Manuscript in preparation.
57. M. F. Bush, R. J. Saykally, E. R. Williams. Int. J. Mass Spectrom. 253, 256 (2006).
58. R. L. Wong, K. Paech, E. R. Williams. Int. J. Mass Spectrom. 232, 59 (2004).
59. R. B. Cody, R. E. Hein, S. D. Goodman, A. G. Marshall. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1, 99 (1987).
60. N. G. Adams, V. Poterya, L. M. Babcock. Mass Spectrom. Rev. 25, 798 (2006).
61. A. Al-Khalili, R. Thomas, A. Ehlerding, F. Hellberg, W. D. Geppert, V. Zhaunerchyk, E. Uggerud, J. Vedde, C. Adlhart, J. Semaniak, M. Kamińska, R. A. Zubarev, F. Kjeldsen, P. U. Andersson, F. Österdahl, V. A. Bednarska, A. Paál. J. Chem. Phys. 121, 5700 (2004).
62. V. Zhaunerchyk, A. Ehlerding, W. D. Geppert, F. Hellberg, R. D. Thomas, M. Larsson, A. A. Viggiano, S. T. Arnold, F. Österdahl, P. Hlavenka. J. Chem. Phys. 121, 10483 (2004).
63. M. B. Någård, J. B. C. Pettersson, A. M. Derkatch, A. Al Khalili, A. Neau, S. Rosén, M. Larsson, J. Semaniak, H. Danared, A. Källberg, F. Österdahl, M. Af Ugglas. J. Chem. Phys. 117, 5264 (2002).
64. A. Neau, A. Al Khalili, S. Rosén, A. Le Padellec, A. M. Derkatch, W. Shi, L. Vikor, M. Larsson, J. Semaniak, R. Thomas, M. B. Någård, K. Andersson, H. Danared, M. Af Ugglas. J. Chem. Phys. 113, 1762 (2000).
65. J. S. Prell, J. T. O'Brien, E. R. Williams. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 21, 800 (2010).
66. D. R. Lide (Ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics, Internet Version, Taylor and Francis, Boca Raton, FL (2007).
67. F. Chen, E. R. Davidson. J. Phys. Chem. A 105, 10915 (2001).
68. D. M. Hudgins, R. F. Porter. Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc. 130, 49 (1994).
69. A. L. Sobolewski, W. Domcke. Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 3818 (2007).
70. Y. Itikawa, N. Mason. J. Phys. Chem. Ref. Data 34, 1 (2005).
71. D. Neff, J. Simons. Int. J. Mass Spectrom. 277, 166 (2008).
72. C. E. Klots. J. Chem. Phys. 83, 5854 (1985).
73. W. A. Donald, E. R. Williams. J. Phys. Chem. A 112, 3515 (2008).
74. P. M. Holland, A. W. Castleman Jr. J. Phys. Chem. 86, 4181 (1982).
75. M. Born. Z. Physik 1, 45 (1920).
76. J. Gulens, J. A. Page. J. Electroanal. Chem. 67, 215 (1976).
77. N. J. Curtis, G. A. Lawrance, A. M. Sargeson. Aust. J. Chem. 36, 1327 (1983).
78. E. L. Yee, R. J. Cave, K. L. Guyer, P. D. Tyma, M. J. Weaver. J. Am. Chem. Soc. 101, 1131 (1979).
79. M. J. Weaver, P. D. Tyma, S. M. Nettles. J. Electroanal. Chem. 114, 53 (1980).
80. A. J. Bard, L. R. Faulkner. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 2nd ed., John Wiley, New York (2001).
81. G. Milazzo, S. Caroli, V. K. Sharma. Tables of Standard Electrode Potentials, John Wiley, Chichester (1978).
82. C. F. Baes. The Hydrolysis of Cations, John Wiley, New York (1976).
83. D. R. Lide (Ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics, Internet Version, Taylor and Francis, Boca Raton, FL (2007).
84. M. F. Bush, R. J. Saykally, E. R. Williams. Chem. Phys. Chem. 8, 2245 (2007).
85. M. F. Bush, R. J. Saykally, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 130, 15482 (2008).
86. M. F. Bush, J. T. O'Brien, J. S. Prell, C. C. Wu, R. J. Saylkally, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 131, 13270 (2009).
87. M. F. Bush, R. J. Saykally, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 130, 9122 (2008).
88. J. S. Prell, J. T. O'Brien, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 133, 4810 (2011).
89. J. T. O'Brien, J. S. Prell, M. F. Bush, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 132, 8248 (2010).
90. J.-W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, K. D. Jordan. Science 304, 1137 (2004).
91. M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, N. Mikami. Science 304, 1134 (2004).
92. R. S. Walters, E. D. Pillai, M. A. Duncan. J. Am. Chem. Soc. 127, 16599 (2005).
93. S. Gopalakrishnan, D. Liu, H. C. Allen. Chem. Rev. 106, 1155 (2006).
94. M. J. Shultz, C. Schnitzer, D. Simonelli, S. Baldelli. Int. Rev. Phys. Chem. 19, 123 (2000).
95. Y. R. Shen, V. Ostroverkhov. Chem. Rev. 106, 1140 (2006).
96. G. L. Richmond. Chem. Rev. 102, 2693 (2002).
97. N. Ji, V. Ostroverkhov, C. S. Tian, Y. R. Shen. Phys. Rev. Lett. 100, 096102 (2008).
98. M. Peschke, A. T. Blades, P. Kebarle. J. Phys. Chem. A 102, 9978 (1998).
99. S. E. Rodriguez-Cruz, R. A. Jockusch, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 120, 5842 (1998).
100. S. E. Rodriguez-Cruz, R. A. Jockusch, E. R. Williams. J. Am. Chem. Soc. 121, 8898 (1999).
101. D. R. Carl, R. M. Moision, P. B. Armentrout. Int. J. Mass Spectrom. 265, 308 (2007).
102. M. Pavlov, P. E. M. Siegbahn, M. Sandström. J. Phys. Chem. A 102, 219 (1998).
103. J. E. B. Randles. Phys. Chem. Liq. 7, 107 (1977).
104. T. Frigato, J. VandeVondele, B. Schmidt, C. Schutte, P. Jungwirth. J. Phys. Chem. A 112, 6125 (2008).
105. G. Makov, A. Nitzan. J. Phys. Chem. 98, 3459 (1994).