Механизм Гротгуса — механизм переноса протонов , или же протонных дефектов в средах, где имеется водородная связь . Этот физический механизм был впервые предсказан Теодором фон Гротгусом . Передача иона водорода по цепочке связанных водородными связями молекул воды проходит в несколько стадий («эстафетный» механизм), практически же скорость «движения протонов в растворителе» определяется скоростью поляризации молекул растворителя.

История

В своей работе «Theory of decomposition of liquids by electrical currents» ( 1806 ), Гротгус предложил теорию, объясняющую аномальную электропроводность воды. .

В 2005 г. удалось в эксперименте зафиксировать стадии процесса «перескока» протонов в среде.

Аномальная подвижность протонов

Механизм Гротгуса поясняет аномально большие значения коэффициентов диффузии протонов по сравнению с коэффициентами диффузии различных ионов. В таблице приведены коэффициенты диффузии катионов, связанные с тепловыми колебаниями ( Броуновское движение ).

Таблица

Катион	Подвижность ( см 2 В −1 s −1 )
NH 4 +	0.763⋅10 −3
Na +	0.519⋅10 −3
K +	0.762⋅10 −3
H +	3.62⋅10 −3

Примечания

1. de Grotthuss, C.J.T. Sur la décomposition de l'eau et des corps qu'elle tient en dissolution à l'aide de l'électricité galvanique (фр.) // Ann. Chim. : magazine. — 1806. — Vol. 58 . — P. 54—73 .
2. от 19 июня 2006 на Wayback Machine Удалось проследить движение протона от кислоты к основанию