Квантово-химическое изучение механизма взаимодействия аниона NbF₇²⁻ с катионами Li⁺, Ca²⁺ и Mg²⁺ на фоне ниобийсодержащих расплавов

Abstract

На основании анализа результатов проведения ab initio квантово-химических расчетов изучен механизм катион-анионного взаимодействия в объемной фазе ниобийсодержащих расплавов. Обнаружена специфичность катион-анионных взаимодействий аниона NbF₇²⁻ с катионами расплава, которая доказывает, что внешнесферная катионизация аниона NbF₇²⁻ дополнительно стимулирует проявление донорных свойств центрального атома аниона (атома Nb), а главную “нагрузку” в этом процессе принимают на себя d-орбитали атома Nb, превращая его наряду с катионами в вероятный центр “электронной атаки” в последующих реакциях электровосстановления. Установлено образование устойчивых металлокомплексов вида {Мᵐ⁺[NbF₇]²⁻}(ᵐ⁻²)⁺.

На основі аналізу результатів проведення ab initio квантово-хімічних розрахунків вивчено механізм катіон-аніонної взаємодії в об’ємній фазі ніобієвмісних розплавів. Виявлено специфічність катіон-аніонних взаємодій аніона NbF₇²⁻ з катіонами розплаву, яка доводить, що зовнішньосферна катіонізация аніона NbF₇²⁻ додатково стимулює прояв донорних властивостей центрального атома аніона (атома Nb), а головне “навантаження” в цьому процесі приймають на себе d-орбіталі атома Nb, перетворюючи його поряд з катіонами у вірогідний центр “електронної атаки” в подальших реакціях електровідновлення. Встановлено утворення стійких металокомплексів вигляду {Мᵐ⁺[NbF₇]²⁻}(ᵐ⁻²)⁺.

On the basis of the analysis results of the ab initio quantum chemical calculations of the mechanism cation-anionic co-operation is studied in the by volume phase of the niobium-containing melts. Found out specificity of the cation-anionic co-operations of the anion NbF₇²⁻ with cations of the melts, which proves that out-sphere cationization of the anion NbF₇²⁻ stimulates additionally by realization of the donor-type properties by central atom of anion (atom of Nb), and the main “loading” in this process is assumed by the d-orbitals of the atom Nb, converting him along with cations, in a probability center “electronic attack” in the further reactions of electroreduction. Formation of steady is set metallo-complexes kind {Мᵐ⁺[NbF₇]²⁻}(ᵐ⁻²)⁺.