Ion association in AlCl 3 aqueous solutions from constrained first-principles molecular dynamics

Inorganic Chemistry

Volumn 51, Issue 20, 2012, Pages 10856-10869

  Cauët, Emilie ^a   Bogatko, Stuart A ^a   Bylaska, Eric J ^b   Weare, John H ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84867527978     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic301346k     Document Type: Article

References (115)

1. Smith, R. W. Coord. Chem. Rev. 1996, 149, 81
2. Baes, C. F. J.; Mesmer, R. E. Hydrolysis of Cations; Wiley: New York, 1976.
3. Akitt, J. W.; Farthing, A. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1981, 1624
4. Brown, P. L.; Sylva, R. N.; Batley, G. E.; Ellis, J. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1985, 1967
5. Singhal, A.; Keefer, K. D. J. Mater. Res. 1994, 9, 1973
6. Allouche, L.; Gérardin, C.; Loiseau, T.; Férey, G.; Taulelle, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 511
7. Casey, W. H. Chem. Rev. 2006, 106, 1
8. Fournier, A. C.; Shafran, K. L.; Perry, C. C. Anal. Chim. Acta 2008, 607, 61
9. Sipos, P. J. Mol. Liq. 2009, 146, 1
10. Bogatko, S.; Geerlings, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 8058
11. Phillips, B. L.; Casey, W. H.; Neugebauer-Crawford, S. Geochim. Cosmochim. Acta 1997, 61, 3041
12. Phillips, B. L.; Casey, W. H.; Karlsson, M. Nature 2000, 404, 379
13. Casey, W. H.; Phillips, B. L.; Karlsson, M.; Nordin, S.; Nordin, J. P.; Sullivan, D. J.; Neugebauer-Crawford, S. Geochim. Cosmochim. Acta 2000, 64, 2951
14. Casey, W. H.; Phillips, B. L. Geochim. Cosmochim. Acta 2001, 65, 705
15. Lee, A. P.; Phillips, B. L.; Casey, W. H. Geochim. Cosmochim. Acta 2002, 66, 577
16. Phillips, B. L.; Lee, A.; Casey, W. H. Geochim. Cosmochim. Acta 2003, 67, 2725
17. Casey, W. H.; Swaddle, T. W. Rev. Geophys. 2003, 41, 1008
18. Swaddle, T. W.; Rosenqvist, J.; Yu, P.; Bylaska, E. J.; Phillips, B. L.; Casey, W. H. Science 2005, 308, 1450
19. Phillips, B. L.; Tossell, J. A.; Casey, W. H. Environ. Sci. Technol. 1998, 32, 2865
20. Rustad, J. R. Rev. Mineral. Geochem. 2001, 42, 169
21. Wang, J.; Rustad, J. R.; Casey, W. H. Inorg. Chem. 2007, 46, 2962
22. Evans, R. J.; Rustad, J. R.; Casey, W. H. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 4125
23. Bogatko, S.; Moens, J.; Geerlings, P. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 7791
24. Yu, P.; Phillips, B. L.; Casey, W. H. Inorg. Chem. 2001, 40, 4750
25. Bogatko, S.; Cauët, E.; Geerlings, P. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 6910
26. Sillén, L. G.; Martell, A. E. Stability Constants of Metal-Ion Complexes; Special Publication 17; Chemical Society: London, 1964. Sillén, L. G.; Martell, A. E. Stability Constants of Metal-Ion Complexes; Special Publication 25; Chemical Society: London, 1971.
27. Perrin, D. D. Stability Constants of Metal-Ion Complexes; Pergamon Press: Oxford, U.K., 1979; Part B: Organic Ligands.
28. Högfeldt, E. Stability Constants of Metal-Ion Complexes; Pergamon Press: Oxford, U.K., 1982; Part A: Inorganic Ligands.
29. Hefter, G. Pure Appl. Chem. 2006, 78, 1571
30. Marcus, Y.; Hefter, G. Chem. Rev. 2006, 106, 4585
31. Näslund, L. A.; Cavalleri, M.; Ogasawara, H.; Nilsson, A.; Pettersson, L. G. M.; Wernet, P.; Edwards, D. C.; Sandstrom, M.; Myneni, S. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 6869
32. Diaz-Moreno, S.; Munoz-Paez, A.; Martinez, J. M.; Pappalardo, R. R.; Sanchez Marcos, E. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 12654
33. Sarpola, A.; Hietapelto, V.; Jalonen, J.; Jokela, J.; Laitinen, R. S. J. Mass Spectrom. 2004, 39, 423
34. Sarpola, A.; Hietapelto, V.; Jalonen, J.; Jokela, J.; Laitinen, R. S.; Rämö, J. J. Mass Spectrom. 2004, 39, 1209
35. Hellman, H.; Laitinen, R. S.; Kaila, L.; Jalonen, J.; Hietapelto, V.; Jokela, J.; Sarpola, A.; Rämö, J. J. Mass Spectrom. 2006, 41, 1421
36. Saukkoriipi, J.; Sillanpää, A.; Laasonen, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 3785
37. Pophristic, V.; Klein, M. L.; Holerca, M. N. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 113
38. Guàrdia, E.; Rey, R.; Padró, J. A. Chem. Phys. 1991, 155, 187
39. Rey, R.; Guardia, E. J. Phys. Chem. 1992, 96, 4712
40. Dang, L. X. J. Chem. Phys. 1992, 97, 1919
41. Smith, D. E.; Dang, L. X. J. Chem. Phys. 1994, 100, 3757
42. Chialvo, A. A.; Cummings, P. T.; Cochran, H. D.; Simonson, J. M.; Mesmer, R. E. J. Chem. Phys. 1995, 103, 9379
43. Chialvo, A. A.; Cummings, P. T.; Simonson, J. M.; Mesmer, R. E. J. Chem. Phys. 1996, 105, 9248
44. Chialvo, A. A.; Cummings, P. T.; Simonson, J. M.; Mesmer, R. E. J. Mol. Liq. 1997, 73, 361
45. Sherman, D. M.; Collings, M. D. Geochem. Trans. 2002, 3, 102
46. Chialvo, A. A.; Simonson, J. M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 7921
47. Zhang, Z.; Duan, Z. Chem. Phys. 2004, 297, 221
48. Larentzos, J. P.; Criscenti, L. J. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 14243
49. Guàrdia, E.; Robinson, A.; Padró, J. A. J. Chem. Phys. 1993, 99, 4229
50. Dang, L. X.; Smith, D. E. J. Chem. Phys. 1995, 102, 3483
51. Guàrdia, E.; Padró, J. A. J. Chem. Phys. 1995, 102, 3485
52. Chialvo, A. A.; Simonson, J. M. J. Chem. Phys. 2003, 119, 8052
53. Smith, D. E.; Dang, L. X. Chem. Phys. Lett. 1994, 230, 209
54. Seward, T. M.; Henderson, C. M. B.; Charnock, J. M.; Driesner, T. Geochim. Cosmochim. Acta 1999, 63, 2409
55. Wasserman, E.; Rustad, J. R.; Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 1997, 106, 9769
56. Lauenstein, A.; Hermansson, K.; Lindgren, J.; Probst, M.; Bopp, P. A. Int. J. Quantum Chem. 2000, 80, 892
57. Ikeda, T.; Hirata, M.; Kimura, T. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12386
58. Spangberg, D.; Hermansson, K. J. Chem. Phys. 2004, 120, 4829
59. Ikeda, T.; Hirata, M.; Kimura, T. J. Chem. Phys. 2006, 124, 074503
60. Ikeda, T.; Boero, M.; Terakura, K. J. Chem. Phys. 2007, 127, 07403
61. Bylaska, E. J.; Valiev, M.; Rustad, J. R.; Weare, J. H. J. Chem. Phys. 2007, 126, 104505
62. Guàrdia, E.; Skarmoutsos, I.; Masia, M. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1449
63. Cauët, E.; Bogatko, S. A.; Weare, J. H.; Fulton, J. L.; Schenter, G.; Bylaska, E. J. J. Chem. Phys. 2010, 132, 194502
64. Bogatko, S. A.; Bylaska, E. J.; Weare, J. H. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 2189
65. Zhao, Z.; Rogers, D. M.; Beck, T. L. J. Chem. Phys. 2010, 132, 014502
66. Car, R.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 2471
67. Atta-Fynn, R.; Bylaska, E. J.; Schenter, G.; de Jong, W. A. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 4665
68. Atta-Fynn, R.; Johnson, D. F.; Bylaska, E. J.; Ilton, E. S.; Schenter, G.; de Jong, W. A. Inorg. Chem. 2012, 51, 3016
69. Bogatko, S.; Cauët, E.; Bylaska, E. J.; Schenter, G.; Fulton, J. L.; Weare, J. H., manuscript submitted.
70. Fulton, J. L.; Bylaska, E. J.; Bogatko, S.; Balasubramanian, M.; Cauët, E.; Schenter, G.; Weare, J. H. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 10.1021/jz3008497
71. Caminiti, R.; Licheri, G.; Piccaluga, G.; Pinna, G.; Radnai, T. J. Chem. Phys. 1979, 71, 2473
72. Hosenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. B 1964, 136, 864
73. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. A 1965, 140, 1133A
74. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
75. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396
76. Valiev, M.; Bylaska, E. J.; Govind, N.; Kowalski, K.; Straatsma, T. P.; van Dam, H. J. J.; Wang, D.; Nieplocha, J.; Apra, E.; Windus, T. L.; de Jong, W. A. Comput. Phys. Commun. 2010, 181, 1477
77. Yoo, S.; Zeng, X. C.; Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 2009, 130, 221102
78. Schmidt, J.; VandeVondele, J.; Kuo, I. F. W.; Sebastiani, D.; Siepmann, J. I.; Hutter, J.; Mundy, C. J. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11959
79. Yoo, S.; Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 2011, 134, 121105
80. Schwegler, E.; Galli, G.; Gygi, F. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 2429
81. Grossman, J. C.; Schwegler, E.; Draeger, E. W.; Gygi, F.; Galli, G. J. Chem. Phys. 2004, 120, 300
82. VandeVondele, J.; Mohamed, F.; Krack, M.; Hutter, J.; Sprik, M.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 014515
83. White, J. A.; Schwegler, E.; Galli, G.; Gygi, F. J. Chem. Phys. 2000, 113, 4668
84. Lightstone, F. C.; Schwegler, E.; Hood, R. Q.; Gygi, F.; Galli, G. Chem. Phys. Lett. 2001, 343, 549
85. Lightstone, F. C.; Schwegler, E.; Allesch, M.; Gygi, F.; Galli, G. ChemPhysChem 2005, 6, 1745
86. Curtiss, L. A.; Frurip, D. J.; Blander, M. J. Chem. Phys. 1979, 71, 2703
87. Hamann, D. R.; Schluter, M.; Chiang, C. Phys. Rev. Lett. 1979, 43, 1494
88. Hamann, D. R. Phys. Rev. B 1989, 40, 2980
89. Kleinman, L.; Bylander, D. M. Phys. Rev. Lett. 1982, 48, 1425
90. Louie, S. G.; Froyen, S.; Cohen, M. L. Phys. Rev. B 1982, 26, 1738
91. Nose, S. J. Chem. Phys. 1984, 81, 511
92. Sprik, M.; Hutter, J.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1996, 105, 1142
93. Lyubartsev, A. P.; Laasonen, K.; Laaksonen, A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 3120
94. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327
95. Ciccotti, G.; Ferrario, M.; Hynes, J. T.; Kapral, R. Chem. Phys. 1989, 129, 241
96. McLean, A. D.; Chandler, G. S. J. Chem. Phys. 1980, 72, 5639
97. Krishnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1980, 72, 650
98. Timko, J.; Bucher, D.; Kuyucak, S. J. Chem. Phys. 2010, 132, 114510
99. Timko, J.; De Castro, A.; Kuyucak, S. J. Chem. Phys. 2011, 134, 204510
100. Eyring, H. J. Chem. Phys. 1935, 3, 107
101. Richens, D. T. The Chemistry of Aqua Ions; John Wiley & Sons, 1997.
102. Richens, D. T. Chem. Rev. 2005, 105, 1961
103. Heuft, J. M.; Meijer, E. J. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11788
104. Mallik, B. S.; Semparithi, A.; Chandra, A. J. Chem. Phys. 2008, 129, 194512
105. Bergström, P.-A.; Lindgren, J.; Kristiansson, O. J. Phys. Chem. 1991, 95, 8575
106. Tongraar, A.; Rode, B. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 5, 357
107. Wannier, G. H. Phys. Rev. 1937, 52, 0191
108. Foster, J. M.; Boys, S. F. Rev. Mod. Phys. 1960, 32, 300
109. Silvestrelli, P. L.; Marzari, N.; Vanderbilt, D.; Parrinello, M. Solid State Commun. 1998, 107, 7
110. Berghold, G.; Mundy, C. J.; Romero, A. H.; Hutter, J.; Parrinello, M. Phys. Rev. B 2000, 61, 10040
111. Vanderbilt, D.; Kingsmith, R. D. Phys. Rev. B 1993, 48, 4442
112. Marzari, N.; Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1997, 56, 12847
113. Krekeler, C.; Hess, B.; Delle Site, L. J. Chem. Phys. 2006, 125, 054305
114. Krekeler, C.; Delle Site, L. J. Phys.: Condens. Matter 2007, 19, 192101
115. Masia, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 184107