Состав и структура гидратов, образующихся в водных растворах муравьиной кислоты

Методами ИК спектроскопии и квантовой химии исследованы особенности гидратации и определены концентрационно-структурные зоны в системе HCOOH—H2O. Из совместного анализа ИК спектров водных растворов HCOOH и результатов квантово-хими­ческого расчета комплексов (HCOOH)m⋅(H2O)n (m = 1—4, 6, n = 1—10, 14), HCO2–⋅(H2O)n (n = 2, 6) получены данные о составе и строении стабильных гетероассоциатов (ГА), образующихся в таких растворах. Установлена последовательность их образования при разбавлении 100%-ой кислоты водой. В диапазоне концентраций от 100 % НСООН до соотношения НСООН:Н2О = 1:1 вся вода входит в состав циклических ГА (НСООН)2⋅(Н2О)2 симметрии C2, являющихся самыми устойчивыми. Компоненты эквимолярного раствора практически полностью связаны в такие гидраты. При соотношениях НСООН:Н2О = 1:1—1:2 наряду с комплексами (НСООН)2⋅(Н2О)2 образуются менее стабильные (на ~10 %) циклические ГА НСООН⋅(Н2О)2. Раствор с двукратным избытком воды состоит из таких гидратов. При дальнейшем увеличении концентрации воды наблюдается последующая гидратация ГА НСООН⋅(Н2О)2.