DFT Analysis of Fe(H 2O) 6 3+ and Fe(H 2O) 6 2+ Structure and Vibrations; Implications for Isotope Fractionation

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 108, Issue 14, 2004, Pages 2726-2732

  Jarzecki A A ^a   Anbar, A D ^b   Spiro, T G ^a  

^a PRINCETON UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY OF ROCHESTER   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BENDING FREQUENCIES; DENSITY FUNCTIONAL THEORY (DFT); HYBRID DENSITY FUNCTIONALS; ISOTOPE FRACTIONATION;

APPROXIMATION THEORY; CRYSTALLOGRAPHY; CRYSTALS; FRACTIONATION; FREQUENCIES; HYDROGEN; HYDROGEN BONDS; ISOTOPES; MOLECULAR STRUCTURE; MOLECULAR VIBRATIONS; OPTIMIZATION; OXYGEN; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; SENSITIVITY ANALYSIS; SOLVENTS;

IRON COMPOUNDS;

EID: 84862341318     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp036418b     Document Type: Article

References (73)

1. Hoefs, J. Stable Isotope Geochemistry; Springer-Verlag: New York, 1997.
2. Anbar, A. D.; Roe, J. E.; Barling, J.; Nealson, K. H. Science 2000, 288, 126.
3. Barling, J.; Arnold, G. L.; Anbar, A. D. Earth Planet. Sci. Lett. 2001, 193, 447.
4. Beard, B. L.; Johnson, C. M.; Cox, L.; Sun, H.; Nealson, K. H.; Aguilar, C. Science 1999, 285, 1889.
5. Bullen, T. D.; White, A. F.; Childs, C. W.; Vivit, D. V.; Schulz, M. S. Geology 2001, 29, 699.
6. Ellis, A. S.; Johnson, T. M.; Bullen, T. D. Science 2002, 295, 2060.
7. Johnson, C. M.; Skulan, J. L.; Beard, B. L.; Sun, H.; Nealson, K. H.; Braterman, P. S. Earth Planet. Sci. Lett. 2002, 195, 141.
8. Marechal, C. N.; Telouk, P.; Albarede, F. Chem. Geol. 1999, 156, 251.
9. Rehkamper, M.; Frank, M.; Hein, J. R.; Porcelli, D.; Halliday, A.; Ingri, J.; Liebetrau, V. Earth Planet. Sci. Lett. 2002, 197, 65.
10. Siebert, C.; Nägler, T. F.; von Blanckenburg, F.; Kramers, J. D. Earth Planet. Sci. Lett. 2003, 211, 159.
11. Wombacher, F.; Rehkamper, M.; Mezger, K.; Munker, C.; Bischoff, A. Geochim. Cosmochim. Acta 2002, 66, A844.
12. Zhu, X.-K.; O'Nions, K.; Quo, Y.; Reynolds, B. C. Science 2000, 287, 2000.
13. Zhu, X.-K.; Makishima, A.; Quo, Y.; Belshaw, N. S.; O'Nions, R. K. Int. J. Mass Spectrom. 2002, 220, 21.
14. Zhu, X.-K.; Guo, Y.; O'Nions, R. K.; Young, E. D.; Ash, R. D. Nature 2001, 412, 311.
15. Walczyk, T.; von Blanckenburg, F. Science 2002, 295, 2065.
16. Johnson, C. M.; Beard, B. L.; Beukes, N. J.; Klein, C.; O'Leary, J. M. Contrib. Mineral. Petrol, 2003, 144, 523.
17. O'Neil, J. R. Theoretical and experimental aspects of isotopic fractionation. In Stable Isotopes in High Temperature Geological Processes; Valley, J. W., Taylor, H. P., O'Neil, J. R., Eds.; Mineralogical Society of America: Washington, D.C.,1986; Vol. 16; p 1.
18. Criss, R. E. Principles of Stable Isotope Distribution; University Press: New York, 1999.
19. Bigeleisen, J.; Mayer, M. G. J. Chem. Phys. 1947, 15, 261.
20. Urey, H. J. Chem. Soc. 1947, 562.
21. Best, S. P.; Forsyth, J. B. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1990, 395.
22. Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Murillo, C. A.; Quesada, J. F. Inorg. Chem. 1993, 32, 4861.
23. Best, S. P.; Beattie, J. K.; Armstrong, R. S. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1984, 2611.
24. Jenkins, T. E.; Lewis, J. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc. 1981, 37, 47.
25. Nakagawa, I.; Shimanouchi, T. Spectrochim. Acta 1964, 20, 429.
26. Welch, S. A.; Beard, B. L.; Johnson, C. M.; Braterman, P. S. Geochim. Cosmochim. Acta 2003, 67, 4231.
27. Schauble, E. A.; Rossman, G. R.; Taylor, H. P. Geochim. Cosmochim. Acta 2001, 65, 2487.
28. Anbar, A. D.; Jarzecki, A. A.; Spiro, T. G. In revision in Earth Planet. Sci. Lett.
29. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Baboul, A. G.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98, Revision A.7; Gaussian, Inc: Pittsburgh, PA, 1998.
30. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372.
31. Lee, C. T.; Yang, W. T.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
32. Harihara, Pc.; Pople, J. A. Mol. Phys. 1974, 27, 209.
33. Ditchfie, R.; Hehre, W. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1971, 54, 724.
34. Francl, M. M.; Pietro, W. J.; Hehre, W. J.; Binkley, J. S.; Gordon, M. S.; Defrees, D. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1982, 77, 3654.
35. Harihara, Pc.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213.
36. Hehre, W. J.; Ditchfie, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257.
37. Schafer, A.; Horn, H.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2571.
38. Diaz-Acosta, I.; Baker, J.; Cordes, W.; Pulay, P. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 238.
39. Diaz-Acosta, I.; Baker, J.; Hinton, J. F.; Pulay, P. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2003, 59, 363.
40. Jarzecki, A. A.; Kozlowski, P. M.; Pulay, P.; Ye, B. H.; Li, X. Y. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc. 1997, 55, 1195.
41. Kozlowski, P. M.; Rush, T. S.; Jarzecki, A. A.; Zgierski, M. Z.; Chase, B.; Piffat, C.; Ye, B. H.; Li, X. Y.; Pulay, P.; Spiro, T. G. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 1357.
42. Tomasi, J.; Persico, M. Chem. Rev. 1994, 94, 2027.
43. Cossi, M.; Barone, V.; Cammi, R.; Tomasi, J. Chem, Phys. Lett. 1996, 255, 327.
44. Coitino, E. L.; Tomasi, J.; Cammi, R. J. Comput. Chem. 1995, 16, 20.
45. Cances, E.; Mennucci, B.; Tomasi, J. J. Chem. Phys. 1997, 107, 3032.
46. Amovilli, C.; Barone, V.; Cammi, R.; Cances, E.; Cossi, M.; Mennucci, B.; Pomelli, C. S.; Tomasi, J. Recent advances in the description of solvent effects with the polarizable continuum model. Adv. Quantum Chem. 1999, 32, 227.
47. Rudolph, W. W.; Mason, R.; Pye, C. C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 5030.
48. Rudolph, W. W.; Pye, C. C. J. Solution Chem. 2000, 29, 955.
49. Magini, M. J. Inorg. Nucl. Chem. 1978, 40, 43.
50. Armstrong, R. S.; Beattie, J. K.; Best, S. P.; Skelton, B. W.; White, A. H. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1983, 1973.
51. Armstrong, R. S.; Beattie, J. K.; Best, S. P.; Braithwaite, G. P.; Delfavero, P.; Skelton, B. W.; White, A. H. Aust. J. Chem. 1990, 43, 393.
52. Best, S. P.; Forsyth, J. B. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1991, 1721.
53. Tregenna-Piggott, P. L. W.; Best, S. P.; O'Brien, M. C. M.; Knight, K. S.; Forsyth, J. B.; Pilbrow, J. R. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3324.
54. Tregenna-Piggott, P. L. W.; Andres, H. P.; McIntyre, G. J.; Best, S. P.; Wilson, C. C.; Cowan, J. A. Inorg. Chem. 2003, 42, 1350.
55. Beattie, J. K.; Best, S. P.; DelFavero, P.; Skelton, B. W.; Sobolev, A. N.; White, A. H. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1996, 1481.
56. Tregenna-Piggott, P. L. W.; Best, S. P. Inorg. Chem. 1996, 35, 5730.
57. Tregenna-Piggott, P. L. W.; Best, S. P.; Gudel, H. U.; Weihe, H.; Wilson, C. C. J. Solid State Chem. 1999, 145, 460.
58. Dolder, S.; Spichiger, D.; Tregenna-Piggott, P. L. W. Inorg. Chem. 2003, 42, 1343.
59. Armstrong, R. S.; Berry, A. J.; Cole, B. D.; Nugent, K. W. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1997, 363.
60. Dubicki, L.; Bramley, R. Chem. Phys. Lett. 1997, 272, 55.
61. Kallies, B.; Meier, R. Inorg. Chem. 2001, 40, 3101.
62. Badger, R. J. Chem. Phys. 1934, 2, 128.
63. Badger, R. J. Chem. Phys. 1934, 3, 131.
64. Badger, R. J. Chem. Phys. 1935, 3, 710.
65. Rauhut, G.; Pulay, P. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4167.
66. Baker, J.; Jarzecki, A. A.; Pulay, P. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1412.
67. Adams, D. M.; Lock, P. J. J. Chem. Soc. A: Inorg. Phys. Theor. 1971, 2801.
68. Jain, Y. S. Solid State Commun. 1975, 17, 605.
69. Best, S. P.; Armstrong, R. S.; Beattie, J. K. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1992, 299.
70. Best, S. P.; Armstrong, R. S.; Beattie, J. K. Inorg. Chem. 1980, 19, 1958.
71. Kanno, H. J. Phys. Chem. 1988, 92, 4232.
72. Urey, H.; Rittenberg, D. J. Chem. Phys. 1933, 1, 137.
73. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.