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Pesquisadores determinaram pela primeira vez a acidez de líquidos iônicos usando espectroscopia Raman, graças às funções de acidez de Hammett. Esse avanço promete revolucionar nossa compreensão e uso desses solventes orgânicos, nos quais os ácidos dissolvidos podem ser notavelmente mais ácidos do que na água, com uma acidez que pode ser até 100 milhões de vezes maior.
Líquidos iônicos, compostos de sais orgânicos e líquido à temperatura ambiente, têm uma solvatação de prótons menor, o que torna esses prótons mais ativos e, portanto, mais ácidos. A medição convencional de pH não é possível nesses solventes, então funções de acidez de Hammett, baseadas na protonação de bases fracas em soluções ácidas, são usadas. No entanto, o método tradicional de espectroscopia UV-Visível tem suas limitações, notadamente a necessidade de meios opticamente transparentes e o uso de indicadores coloridos que podem interagir com líquidos iônicos, distorcendo as medições.
O artigo apresenta um método inovador usando espectroscopia Raman para medir funções de acidez de Hammett em três líquidos iônicos apróticos com base no cátion 1-n-alquil-3-metilimidazólio acoplado ao ânion bistriflimida. Ao contrário da espectroscopia UV-Visível, a espectroscopia Raman não requer meios perfeitamente transparentes ou indicadores coloridos, eliminando assim potenciais fontes de erro”, explica Aurélie Rensonnet, pesquisadora da Universidade de Liège. As medições que obtivemos usando espectroscopia Raman confirmaram a possibilidade de determinar as funções de acidez nos líquidos iônicos estudados. Esses resultados fornecem uma melhor compreensão das reações químicas sensíveis à acidez nesses meios complexos e abrem novas perspectivas para a caracterização in situ de processos químicos sensíveis ao pH.”
Este estudo pioneiro torna possível estimar experimentalmente a energia necessária para transferir prótons da água para líquidos iônicos. Esses resultados podem ser comparados com desenvolvimentos em química computacional por outras equipes de pesquisa, fornecendo uma ferramenta valiosa para modelar esses meios complexos.
As aplicações potenciais são muitas e variadas”, explica Cédric Malherbe, pesquisador da Universidade de Liège e coautor da publicação. Entender a superacidez dos líquidos iônicos é crucial para seu uso em processos catalisados por ácido, como eletrólitos estáveis em baterias ou para a despolimerização de resíduos lignocelulósicos de biomassa, com vistas à sua recuperação.”
Ao abrir caminho para novos métodos de medição de acidez em líquidos iônicos, este estudo marca um avanço significativo no campo da química de solventes iônicos. As perspectivas de pesquisa e as aplicações industriais promissoras reforçam a importância desta inovação para os próximos anos.
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