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Lead
Die Struktur in der die Wassermoleküle an Eisoberflächen angeordnet sind wurde seit Faradays Zeiten untersucht und zeigt interessante Abweichungen von der Struktur im Inneren der Eiskristalle. Dieser Unterschied beruht auf dem Aufbrechen der Kristallstruktur und liegt in einer erhöhten Flexibilität. Dies wirkt sich auch auf chemische Reaktionen an der Eisoberfläche aus. Bisher ist noch wenig über die Zusammenhänge zwischen der Struktur an der Eisoberfläche und chemischen Reaktionen bekannt und ein kein konzeptionelles Verständnis fehlt.
Lay summary
Dieses Projekt zielt darauf ab chemische Reaktionen an der Eisoberfläche zu untersuchen und den Zusammenhang zwischen der Anordnung der Wassermoleküle an der Eisoberfläche und dem chemischen Verhalten herzustellen. Wir planen dazu (i) das Säure-Base Gleichgewicht und (ii) Photolysereaktionen an der Eisoberfläche zu untersuchen. (i) Säure-Base Gleichgewichte sind ein zentrales Konzept der Chemie. Neuere Studien deuten an, dass die Dissoziationseigenschaften an der Eis- und auch Wasseroberfläche von denen in wässrigen Lösungen abweichen. Ein genaueres Verständnis der Säure-Base Eigenschaften ist auch wichtig um Photolysereaktionen an der Eisoberfläche besser zu verstehen, da die lichtgetriebene Reaktivität vom Säure-Base Gleichgewicht abhängt. Wir werden (ii) die Photolyse von Spurenstoffen an der Eisoberfläche untersuchen auch um weitere Rückschlüsse auf die Struktur an der Oberfläche und auf die Dissoziationseigenschaften der Reaktionspartner schliessen zu können.
Unser Projekt wird ein detailliertes Bild der physikalisch-chemischen Grundlagen von Prozessen an der Eisoberfläche entwickeln. Motiviert wird das Projekt mit der Bedeutung dieser Reaktionen in der Atmosphärenchemie und dem Interesse an diesen grundliegenden Fragestellungen der allgemeinen physikalischen Chemie.