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Ein grundlegendes Verständnis der Ionensolvatation ist von grundlegendem Interesse in verschiedenen Bereichen, von der Biochemie bis hin zur Atmosphärenchemie. Eine der zentralen Herausforderungen ist derzeit die Bewertung und Modellierung des Ausmaßes der Ionenpaarung in wässrigen Elektrolytlösungen. Die Gewinnung detaillierter Informationen über die Ionensolvatation wird durch die Heterogenität und die dynamische Nautur wässriger Medien erschwert. Eine alternative Strategie zu Lösungsphasenexperimenten sind Experimente an mikrohydrierten Salzclusterionen in der Gasphase. Im vorliegenden Manuskript verwenden wir diesen letzteren Ansatz, um zum ersten Mal den spektralen Fingerabdruck eines vom Lösungsmittel geteilten Ionenpaares zu identifizieren.

The vibrational spectroscopy of lithium dichloride anions microhydrated with one to three water molecules, [LiCl2(H2O)1–3]¯, is studied in the OH stretching region (3800–2800 cm- 1) using isomer-specific IR/IR double-resonance population labelling experiments. The spectroscopic fingerprints of individual isomers can only be unambiguously assigned after anharmonic effects are considered, but then yield molecular level insight into the onset of salt dissolution in these gas phase model systems. Based on the extent of the observed frequency shifts ΔνOH of the hydrogen-bonded OH stretching oscillators solvent-shared ion pair motifs (<3200 cm-1) can be distinguished from intact-core structures (>3200 cm-1). The characteristic fingerprint of a water molecule trapped directly in-between two ions of opposite charge provides an alternative route to evaluate the extent of ion pairing in aqueous electrolyte solutions.

 

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