Chemie/Chemistry: Ben-Gurion University (Israel) löst ein Jahrhundert-Problem // Ben-Gurion University (Israel) Solves a Century Problem

Prof. Ehud Pines vom Fachbereich Chemie und sein Team von der Ben-Gurion University (BGU) haben zusammen mit ihrem deutschen Kollegen (Dr. Benjamin P. Fingerhut of the Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie in Berlin.) den Mechanismus des Protonentransports in Wasser in einer neuen Arbeit beschrieben, die es auf die Titelseite von ChemPhysChem geschafft hat, einer der Top-Zeitschriften auf diesem Gebiet.

Bisher hat eine vollständige Erklärung dieses Phänomens gefehlt, seit Theodor von-Grotthuss 1806 in einem Artikel seine berühmte Theorie für den Mechanismus des Strukturtransports in Wasser vorlegte. Später erkannte man, dass elektrische Ströme, die durch reines Wasser fließen, zu einem großen Teil mit der Bewegung des Protons, des positiv geladenen Kerns des Wasserstoffatoms, zusammenhängen, der zusammen mit dem Sauerstoffatom das Wassermolekül H2O bildet. Also, die Grundlage des Lebens auf dieser Welt.

Der als Grotthuss-Mechanismus bekannte Mechanismus des Protonentransports in wässrigen Lösungen ist unabdingbar mit den wässrigen Solvatationsmustern des Protons verbunden. Das Team bietet eine neuartige Sichtweise und liefert eine zufriedenstellende Beschreibung für den Mechanismus des Protonentransports in Wasser, der seit mehr als zwei Jahrhunderten schwer fassbar geblieben ist.

Die Studie basiert auf der Untersuchung des hydratisierten Protons in Wasser-Acetonitril-Lösungen, wo das Proton gut aufgelöste wässrige Solvatationsmuster bildet, die sich mit der Anzahl der Wassermoleküle, die das Proton solvatisieren, allmählich verändern.

English Version

Prof. Ehud Pines of the Department of Chemistry and his team from Ben-Gurion University (BGU), together with their German colleague (Dr. Benjamin P. Fingerhut of the Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy in Berlin.), have described the mechanism of proton transport in water in a new paper that made it to the cover of ChemPhysChem, one of the top journals in the field.

Until now, a complete explanation of this phenomenon has been lacking since Theodor von-Grotthuss presented his famous theory for the mechanism of structural transport in water in an article in 1806. Later, it was realized that electric currents flowing through pure water are largely related to the motion of the proton, the positively charged nucleus of the hydrogen atom, which together with the oxygen atom forms the water molecule H2O. So, the basis of life in this world.

The mechanism of proton transport in aqueous solutions, known as the Grotthuss mechanism, is indispensably linked to the aqueous solvation patterns of the proton. The team offers a novel perspective and provides a satisfactory description for the mechanism of proton transport in water, which has remained elusive for more than two centuries.

The study is based on the study of the hydrated proton in water-acetonitrile solutions, where the proton forms well-resolved aqueous solvation patterns that gradually change with the number of water molecules that solvate the proton.

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