Dissoziation schwacher Säuren über den gesamten Molenbruchbereich

Wir präsentieren am Beispiel von in Wasser gelöster Ameisensäure und Essigsäure, dass der Ansatz der binären Quantum‐Cluster‐Equilibrium‐(bQCE)‐Theorie die Säurestärke über den gesamten Konzentrationsbereich vorhersagen kann. Wir zeigen über einen Molenbruchbereich von 0 bis 0.7, dass die molenbruchabhängige Säurestärke nicht mit simplen Annahmen beschrieben werden kann. Hierin spiegelt sich das komplexe Zusammenspiel verfügbarer dissoziierter Ionen oder konjugierter Basen mit vorhandenen Säure‐ und Wassermolekülen wider. Zusätzlich können unsere berechneten Ionenkonzentrationen das experimentelle Leitfähigkeitsmaximum der Essigsäure mit hervorragender, das der Ameisensäure mit zufriedenstellender Genauigkeit beschreiben. Da für die Ergebnisse nur eine geringe Anzahl an einfachen, quantenchemischen Berechnungen notwendig ist, eignet sich die bQCE‐Theorie als neuer und nützlicher Ansatz, um Eigenschaften nichtwässriger Lösungen vorherzusagen. Die Methode ist außerdem in der Lage, Ionisationsprozesse in hochkonzentrierten Lösungen zu beschreiben, die sowohl für chemische und biologische Systeme wie auch für technologische Prozesse von großer Relevanz sind.